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两步法制备热塑性聚酰亚胺
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作者 叶淑娴 杨硕 +6 位作者 曹民 陈小铃 文联磊 龙健宇 王丰 姜苏俊 杨汇鑫 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期57-64,共8页
为了更好地研究热塑性聚酰亚胺(TPI)的反应过程及过程中发生的副反应,采用传统的两步法制备Ultem■结构TPI树脂。第一步反应为合成聚酰胺酸(PAA),研究了不同反应温度、反应时间、反应浓度、封端剂含量对PAA合成的影响,发现反应温度越低... 为了更好地研究热塑性聚酰亚胺(TPI)的反应过程及过程中发生的副反应,采用传统的两步法制备Ultem■结构TPI树脂。第一步反应为合成聚酰胺酸(PAA),研究了不同反应温度、反应时间、反应浓度、封端剂含量对PAA合成的影响,发现反应温度越低,制备的PAA相对黏度(η_(r))越大,其中20℃是比较适宜的制备温度和储存温度;比较了PAA储存24h后η_(r)的变化,发现η_(r)越小的PAA溶液储存后的η_(r)变化越小。第二步为热亚胺化合成TPI,比较了直接高温、两步升温和程序升温热亚胺化制备TPI的方法,发现只有程序升温热亚胺化法才能制备出颜色较浅且无交联结构的TPI树脂。通过合成不同ηr的PAA溶液并进行程序升温热亚胺化,发现PAA与亚胺化后的TPI树脂的η_(r)基本一致。对TPI树脂结构和性能进行表征,发现其核磁结构和红外结构完全与Ultem■结构树脂一致;TPI的玻璃化转变温度为220℃,与Ultem■相差1℃;热稳定性基本与Ultem■结构一致,失重5%时的温度(T_(d5%))为523℃,比存在交联结构的TPI树脂(T_(d5%)=473℃)的热稳定性高。 展开更多
关键词 聚酰胺酸 热塑性聚酰亚胺 热亚胺化 相对黏度 储存
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生物基半芳香尼龙PA5T/6T合成副反应的影响 被引量:2
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作者 文联磊 蔡荣森 +7 位作者 方开东 叶淑娴 龙健宇 李建伟 姜苏俊 王丰 丁超 曹民 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期50-56,共7页
为调控尼龙(PA)5T/6T在合成过程中戊二胺的副反应以及探究副反应对戊二胺基半芳香PA性能的影响,以戊二胺、己二胺和对苯二甲酸为原料,采用悬浮聚合和固相增黏结合的工艺,合成了生物基耐高温半芳香尼龙PA5T/6T。通过核磁共振波谱仪和傅... 为调控尼龙(PA)5T/6T在合成过程中戊二胺的副反应以及探究副反应对戊二胺基半芳香PA性能的影响,以戊二胺、己二胺和对苯二甲酸为原料,采用悬浮聚合和固相增黏结合的工艺,合成了生物基耐高温半芳香尼龙PA5T/6T。通过核磁共振波谱仪和傅里叶变换红外光谱仪分析了聚合物结构,证明PA5T/6T合成成功,且具有无规分布的序列结构。通过研究在预聚反应阶段去离子水的添加量对聚合反应的影响,发现当去离子水添加质量分数为12%时,能够得到低哌啶含量、合适端基含量的PA5T/6T预聚物。在经过固相增黏后,低哌啶含量的PA5T/6T更容易得到高黏度聚合物。通过采用差示扫描量热仪和热重分析仪表征了不同哌啶含量的PA5T/6T的热性能,发现尽管哌啶含量更高的树脂结晶性更优,但是热稳定性更差。进一步采用抽提实验测量了树脂中小分子含量,发现高哌啶含量的树脂具有更高的小分子含量。最后,通过分析树脂的力学性能,发现高哌啶含量的树脂具有更低的拉伸强度,弯曲强度和缺口冲击强度。此项研究能够为戊二胺基的半芳香PA的研究和开发提供一定参考。 展开更多
关键词 PA5T/6T 环化副反应 去离子水 哌啶 性能
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小分子羧酸对耐高温PA10T结晶性能的影响
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作者 曹民 叶淑娴 +6 位作者 王丰 龙健宇 文联磊 杨硕 董侠 刘洋 姜苏俊 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期141-146,共6页
聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)是一款生物基耐高温聚酰胺材料,具有低吸水率、高耐热性、良好加工性等性能,广泛应用于LED照明、电子电气、新能源汽车等领域。相关研究发现,聚合过程中未加入添加剂(通常为小分子羧酸类)的PA10T树脂存在结晶... 聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)是一款生物基耐高温聚酰胺材料,具有低吸水率、高耐热性、良好加工性等性能,广泛应用于LED照明、电子电气、新能源汽车等领域。相关研究发现,聚合过程中未加入添加剂(通常为小分子羧酸类)的PA10T树脂存在结晶温度低、结晶速率慢的问题,影响其在LED多模穴快速成型中的应用,而小分子羧酸添加剂的含量对PA10T树脂结晶性能的影响的相关研究甚少。以癸二胺和对苯二甲酸(PTA)为单体,去离子水环境中,合成了PA10T并研究了挤出造粒过程中四类常见的小分子羧酸如苯甲酸(BA)、硬脂酸(SA)、乙酸、环己甲酸作为添加剂及其含量对PA10T结晶温度的影响。差示扫描量热仪测试结果显示,当BA用量(PTA物质的量的百分数)从1%增加到5%时,PA10T的结晶温度从274℃增加到283℃,结晶峰宽从14.6℃下降到9.2℃,说明结晶速率增大。在3%的小分子羧酸添加量的条件下,SA对PA10T结晶速率的提升效果最大,结晶峰宽为11.4℃。同时,基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪测试结果显示含5%BA添加剂的PA10T样品中,游离的PTA对PA10T的结晶有促进作用。 展开更多
关键词 聚对苯二甲酰癸二胺 对苯二甲酸 小分子羧酸 结晶
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PA10T和PA10T/1012的非等温结晶动力学 被引量:9
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作者 苏成晓 王道波 +4 位作者 张传辉 周竹欣 曹民 姜苏俊 黄险波 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期105-110,116,共7页
通过“一锅法”进行聚合反应,分别制得半芳香型聚酰胺聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)及其共聚物聚对苯二甲酰癸二胺/聚十二碳二酰癸二胺(PA10T/1012),并采用差示扫描量热法(DSC)对PA10T和PA10T/1012的非等温结晶行为进行了详细研究和对比。... 通过“一锅法”进行聚合反应,分别制得半芳香型聚酰胺聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)及其共聚物聚对苯二甲酰癸二胺/聚十二碳二酰癸二胺(PA10T/1012),并采用差示扫描量热法(DSC)对PA10T和PA10T/1012的非等温结晶行为进行了详细研究和对比。结果表明,PA10T和PA10T/1012均呈现单结晶峰,且峰宽随降温速率的增加而增大;当降温速率相同时,PA10T/1012的结晶温度比PA10T低。对其非等温结晶参数进行分析,结果表明,PA10T/1012的结晶速率明显低于PA10T。通过Mo法对两种树脂的非等温结晶行为进行了分析,结果表明,为使PA10T/1012在单位时间内获得与PA10T相同的相对结晶度,需提高PA10T/1012的降温速率。利用Kissinger法和Takhor法分别计算得到PA10T和PA10T/1012的非等温结晶活化能,两种方法的计算结果相近。 展开更多
关键词 聚对苯二甲酰癸二胺 半芳香聚酰胺 非等温结晶 差示扫描量热法
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生物基耐高温PA10T10F的合成及非等温结晶动力学 被引量:9
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作者 常欢 叶南飚 +4 位作者 王善文 阎昆 张传辉 曹民 黄险波 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期109-115,共7页
在耐高温聚酰胺聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的基础上,共聚一定比例的芳香型生物基单体2,5-呋喃二甲酸,通过优化聚合工艺,合成高生物基碳含量的耐高温PA10T10F.差示扫描量热(DSC)法研究PA10T和PA10T10F的非等温结晶动力学过程.Jeziorny法... 在耐高温聚酰胺聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的基础上,共聚一定比例的芳香型生物基单体2,5-呋喃二甲酸,通过优化聚合工艺,合成高生物基碳含量的耐高温PA10T10F.差示扫描量热(DSC)法研究PA10T和PA10T10F的非等温结晶动力学过程.Jeziorny法和Mo法均适用于PA10T和PA10T10F的非等温结晶动力学研究,结果表明,PA10T10F前期稳定以三维球状生长.使用Kissinger法计算结晶活化能,PA10T的结晶活化能为–276.05 kJ/mol,PA10T10F的结晶活化能为–283.74 kJ/mol.PA10T10F结晶过程中放热更多,结晶能力更强.研究表明,由于呋喃环的非对称结构,PA10T10F分子链段刚性更强,链间静电力较大,分子间聚集趋势增强,因此PA10T10F具有更强的结晶能力和更快的结晶速率. 展开更多
关键词 非等温结晶动力学 生物基材料 耐高温聚酰胺 合成
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原位共聚耐高温尼龙非等温结晶动力学研究 被引量:7
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作者 常欢 叶南飚 +3 位作者 阎昆 张传辉 曹民 黄险波 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期106-111,共6页
在耐高温尼龙PA10T的合成基础上,通过原位共聚的方式将具有较大空间位阻的功能性反应型单体DDP连接到PA10T的主链中,合成具有阻燃功能性的耐高温尼龙PA10T10DDP。通过差式扫描量热法(DSC)研究PA10T10DDP的非等温结晶动力学过程,发现随... 在耐高温尼龙PA10T的合成基础上,通过原位共聚的方式将具有较大空间位阻的功能性反应型单体DDP连接到PA10T的主链中,合成具有阻燃功能性的耐高温尼龙PA10T10DDP。通过差式扫描量热法(DSC)研究PA10T10DDP的非等温结晶动力学过程,发现随着降温速率的提高,结晶温度降低,结晶范围变宽,结晶时间缩短。Jeziorny法和Mo法均适用于PA10T10DDP的非等温结晶动力学研究。使用Kissinger法计算结晶活化能,PA10T10DDP结晶过程中放热少,结晶能力相对较弱。本实验研究表明,在耐高温尼龙PA10T主链中以原位共聚的方式连接具有较大空间位阻的单体DDP,获得具有本征阻燃功能性的耐高温尼龙PA10T10DDP,另一方面,可以适当降低结晶能力,减缓结晶速率。 展开更多
关键词 非等温结晶动力学 原位共聚 耐高温尼龙
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原位聚合阻燃耐高温尼龙PA10T10DDP的合成和性能 被引量:2
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作者 常欢 叶南飚 +4 位作者 阎昆 张传辉 曹民 黄险波 陈永明 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1-6,共6页
将反应型磷系阻燃剂[(6-氧代-6H-二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP),以原位聚合的方式共聚到耐高温尼龙聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的主链中,得到原位聚合阻燃耐高温尼龙PA10T10DDP,通过优化聚合反应工艺,提高PA10T10DD... 将反应型磷系阻燃剂[(6-氧代-6H-二苯并[C,E][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP),以原位聚合的方式共聚到耐高温尼龙聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的主链中,得到原位聚合阻燃耐高温尼龙PA10T10DDP,通过优化聚合反应工艺,提高PA10T10DDP的分子量。PA10T10DDP的傅里叶变换红外光谱表明,DDP成功接入PA10T的主链中;在热学性能方面,PA10T10DDP初始热分解温度仍高于380℃,具有较好的热稳定性和相对较低的熔点;极限氧指数(LOI)和垂直燃烧法阻燃等级测试结果表明,与共混阻燃改性PA10T相比,PA10T10DDP阻燃性能明显提升,阻燃剂DDP质量分数为8.5%时,PA10T10DDP阻燃等级为V-0级,LOI为35%。通过分析燃烧后的炭层,可以将PA10T10DDP优异的阻燃性能归结为气相阻燃和凝聚相阻燃的协同作用。采用扫描电子显微镜对PA10T10DDP冲击断面进行观察,发现断面均匀,无阻燃剂的团聚和析出,实现分子级别的阻燃改性,因此,PA10T10DDP的力学性能与PA10T相接近,阻燃剂DDP的引入对力学性能的影响较小。 展开更多
关键词 原位聚合 阻燃 耐高温尼龙 聚对苯二甲酰癸二胺
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