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共聚酰胺改性及微波加热制备方法简述

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)无规共聚无规共聚通常是利用具有不同碳原子含量的二胺、二酸、内酯、己内酰胺或含苯环胺、酯进行反应,制备具有改善聚合物热性能和可降解性能的改性共聚酰胺。微波加热具有更高的收率,同时所得共聚物的酰胺部分含量高于聚酯部分。显然,这些改性聚酰胺66均为无规共聚物。在这种改性聚酰胺6中,当PEG含量为6%时,所得纤维只有较耐久的抗静电性。将PEG端基进行氨基化改性,制备PA6—PEOD共聚酰胺。

共聚酰胺改性及微波加热制备方法简述

(一)无规共聚

无规共聚通常是利用具有不同碳原子含量的二胺、二酸、内酯、己内酰胺或含苯环胺、酯进行反应,制备具有改善聚合物热性能和可降解性能的改性共聚酰胺。

如将己内酰胺和己内酯采用开环聚合可以得到具有生物可降解性的共聚酯酰胺,其反应式如下所示:

共聚采用的催化剂是碱取代的己内酰胺,温度100~160℃。所得共聚物为无规共聚物,只有一个熔点。共聚物的溶解性与共聚组成中的组成有关,含酯多的共聚物可溶解在极性较小的溶剂如氯仿中,含酰胺多的共聚物可采用甲酸溶解。这种聚合物反应可采用常规加热或微波加热实现。微波加热具有更高的收率,同时所得共聚物的酰胺部分含量高于聚酯部分。

将甘氨酸(NH2CH2COOH)和氨基己酸或十二氨基酸共聚可以得到2/6或2/12共聚酰胺,这些共聚物也是具有一定可降解性的无规共聚物。

己二胺己二酸聚合中添加含磺酸基团的间苯二甲酸,可以改善聚酰胺纤维的染色性能,使纤维能用阳离子染料染色,这方法已得到工业应用。同样,也可添加叔胺化合物,制备可采用酸性染料染色的共聚纤维。显然,这些改性聚酰胺66均为无规共聚物。(www.xing528.com)

聚酰胺1010是主要用于制造牙刷丝的聚合物,但由于回弹性较差,所用的牙刷丝会逐渐变形倒毛,如在聚酰胺1010聚合中添加少量66盐,生成PA1010/66共聚酰胺,由其制成的牙刷丝,变形性有所改善,共聚物的熔点、结晶度以及初始模量下降,但屈服应力变大,即丝的回弹性变好,这是由于添加66盐后,破坏了聚酰胺1010的结构规整性,从而减小了氢键的作用力,因此大分子的刚性下降,柔性增加。

(二)嵌段共聚

利用嵌段共聚,可在聚酰胺的大分子上进行功能化基团改性,从而提高聚合物大分子的亲水性和端基反应活性。

例如,利用己内酰胺开环后所生成的氨基己酸可与PEG的羟基进行酯化反应,制备PA6—PEG嵌段共聚物。所采用的PEG分子量以6000g/mol为宜。共聚物可用常规方法进行纺丝、拉伸和染色。在这种改性聚酰胺6中,当PEG含量为6%时,所得纤维只有较耐久的抗静电性。由于嵌段共聚物PA6—PEG纤维中引入了烷氧基团,在改善纤维抗静电性的同时,还可赋予共聚纤维一定的吸湿性能。在相同条件下,PA6—PEG纤维的吸湿率为8%,而PA6纤维仅为4.6%。如将PA6—PEG和PA6共混,由于PA6和PEG不很相容,PA6/PA6—PEG共混纤维在拉伸时相界面会产生微隙,因此PA6/PA6—PEG纤维的染色性也优于PA6纤维。

其他的共聚酰胺还包括:将含烷基醚的4,7-二亚癸基二胺单体与己二酸缩聚制备聚-4,7-二亚癸基己二酰二胺,并将其与聚酰胺6熔融共混,利用剪切和热作用实现链交换反应,获得聚-4,7-二亚癸基己二酰二胺—聚酰胺6嵌段共聚物。将PEG端基进行氨基化改性,制备PA6—PEOD共聚酰胺。这两种嵌段共聚物纺制成的纤维具有优良的吸湿性,特别是在湿热条件下,例如PA6—PEOD嵌段共聚物纤维,当PEOD含量为15%时,在95%RH、20℃的条件下其吸湿率可达14%,PA6纤维在此条件下吸湿率仅有6%。

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