活性陰離子聚合制備PA6纖維及其原位增強改性.pdf

1、尼龍6(PA6)纖維在日常生活和工程領域中有著廣泛的應用。目前，紡絲所用的PA6通常由己內酰胺經水解、縮聚和加成反應制備得到。但是，這種水解聚合法耗時長（約20h）、后處理工藝復雜且能耗大。相比之下，己內酰胺活性陰離子聚合法制備PA6具有反應速度快、生產效率高，可連續(xù)化生產等許多非常突出的優(yōu)勢。因此，研究開發(fā)以陰離子聚合法來制備高性能的PA6纖維具有重要的應用價值。
　　論文采用己內酰胺活性陰離子聚合結合自制的微量熔融造絲裝置成功

2、制備了PA6單絲纖維，考察了反應溫度、催化劑氫化鈉用量、引發(fā)劑N-乙酰己內酰胺用量和納米材料對己內酰胺活性陰離子聚合反應過程及其產物PA6特性的影響，并系統(tǒng)研究了加工條件以及納米材料原位復合對PA6單絲纖維性能的影響。論文取得了以下研究結果:
　　(1)己內酰胺活性陰離子聚合反應可以在130℃以上、氫化鈉用量高于1.0mol％、N-乙酰己內酰胺用量高于0.5mol％的條件下快速反應，僅需3min左右即可聚合得到PA6，且轉化率高達

3、96％以上。將己內酰胺陰離子聚合與熔融造絲兩個過程融合在一起，成功制備得到了PA6纖維，且該自制PA6纖維與商品化PA6纖維的性能相當，其楊氏模量和斷裂強度分別達到607MPa和67MPa，斷裂伸長率為313％。
　　(2)在熔融造絲過程中，PA6纖維的直徑不斷減小，結晶溫度和結晶度不斷提高，力學強度逐漸增大。并且，PA6中殘余單體含量、PA6分子量、熔融造絲溫度和拉絲速度均對PA6纖維的力學性能有較大的影響。降低PA6中的殘余單

4、體含量，或提高PA6的分子量，均能使PA6纖維的力學強度提高。適當提高熔融造絲速度可促進PA6纖維沿軸向的取向和結晶，提高PA6纖維的強度。
　　(3)在己內酰胺聚合體系中引入多壁碳納米管(MWCNT)，雖然降低了己內酰胺陰離子聚合反應的活性，使產物分子量下降，但其異相成核作用能將PA6的結晶溫度提高6～12℃，且能在PA6基體中良好分散，提高復合材料的力學強度。當MWCNT用量為0.5wt％時，PA6/MWCNT復合材料相對于純