TPU/PA1010共混体系的相互作用研究

论文摘要

PA1010是我国特有的高分子品种。其相对密度小、机械强度高、冲击韧性和自润滑性好,具有较好的电气绝缘性、化学稳定性和流动性,尺寸稳定性和吸水性优于PA6和P66,因而广泛应用于各个领域。但PA1010在干态和低温下的冲击性能差,使其应用范围受到一定程度的限制。因此,对其进行增韧改性成为人们广泛关注的课题。本文采用溶液共混法制备了尼龙1010(PA1010)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)溶液共混物,采用红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)等方法研究了共混体系中两聚合物分子间的作用方式以及相互作用对共混物结晶熔融行为和晶型结构的影响。主要研究结果如下:1.熔融共混物经环己酮热抽提后的红外谱图表明:只有很少量的TPU与PA1010发生了化学反应并接枝到了PA1010的分子链上。2.变温红外分析表明:PA1010酰胺C=O和NH形成的氢键被部分破坏,TPU氨基甲酸酯C=O自身形成的氢键被破坏,PA1010和TPU两组分分子链间相互作用主要发生在PA1010与TPU硬段之间,即PA1010的酰胺C=O和TPU的氨基甲酸酯NH形成氢键。两组分分子链间的相互作用以氢键为主。3.共混物的结晶熔融行为研究结果表明,TPU的引入阻碍了PA1010的结晶,致使PA1010的结晶峰和熔融峰温度随着TPU含量的增加向低温方向显著移动,这主要是由PA1010与TPU间的氢键相互作用造成的。TPU/PA1010共混物呈现单一或双重熔融峰,是完善程度不同的晶体熔融、再结晶和再熔融的结果。4. WAXD测试结果表明,PA1010及TPU/PA1010共混物均呈现典型的α晶型衍射峰,共混物中PA1010的相对结晶度降低,这是由PA1010与TPU间的相互作用造成的。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 聚合物共混物
• 1.2.1 聚合物共混物的制备方法
• 1.2.2 聚合物共混物组分间的相互作用
• 1.3 PA1010 概述
• 1.3.1 PA1010 的化学结构和晶体结构
• 1.3.2 PA1010 共混合金的研究进展
• 1.3.2.1 PA1010 与其它PA 共混
• 1.3.2.2 PA1010 与聚烯烃共混
• 1.3.2.3 PA1010 与离聚体共混
• 1.3.2.4 PA1010 与苯乙烯共混
• 1.3.2.5 PA1010 与液晶高分子共混
• 1.4 TPU 概述
• 1.4.1 TPU 的结构特征和微相分离
• 1.4.2 TPU 的氢键行为
• 1.4.3 TPU 共混合金的研究进展
• 1.4.3.1 不同类型TPU 共混改性
• 1.4.3.2 TPU/PVC 合金
• 1.4.3.3 TPU/聚烯烃合金
• 1.4.3.4 TPU/CPE 合金
• 1.4.3.5 TPU/ABS 合金
• 1.4.3.6 TPU/聚碳酸酯合金
• 1.4.3.7 TPU/聚甲醛合金
• 1.4.3.8 TPU 与苯乙烯-丙烯腈共聚物共混
• 1.4.3.9 TPU 与环氧树脂共混
• 1.5 本论文的研究背景、构思和主要内容
• 1.5.1 本论文的研究背景和构思
• 1.5.2 本论文的研究内容
• 参考文献
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 主要实验设备和仪器
• 2.3 TPU/PA1010 共混物的制备
• 2.4 TPU/PA1010 共混物的表征测试
• 2.4.1 傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析
• 2.4.2 示差扫描量热法（DSC）分析
• 2.4.2.1 TPU 含量对TPU/PA1010 共混物结晶熔融行为的影响
• 2.4.2.2 不同熔融条件对共混物中PA1010 结晶熔融行为的影响
• 2.4.2.3 不同硬度TPU 对共混物中PA1010 结晶熔融行为的影响
• 2.4.2.4 不同软段结构TPU 对共混物中PA1010 结晶熔融行为的影响
• 2.4.3 广角X 射线衍射（WAXD）分析
• 第三章 TPU/PA1010 共混物的 FTIR 研究
• 3.1 前言
• 3.2 TPU/PA1010 共混物的FTIR 分析
• 3.2.1 溶液共沉淀样品的红外分析
• 3.2.2 熔融共混物经环己酮抽提后的FTIR 分析
• 3.2.3 TPU/PA1010 共混物的变温FTIR 分析
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 TPU/PA1010 共混物的结晶与熔融行为研究
• 4.1 前言
• 4.2 TPU（90S）含量对TPU/PA1010 共混物结晶熔融行为的影响
• 4.2.1 TPU（90S）含量对TPU/PA1010 共混物一次熔融行为的影响
• 4.2.2 TPU（90S）含量对TPU/PA1010 共混物结晶行为的影响
• 4.2.3 TPU（90S）含量对TPU/PA1010 共混物二次熔融行为的影响
• 4.3 不同熔融条件对TPU/PA1010 共混物结晶熔融行为的影响
• 4.3.1 熔融时间对TPU/PA1010 共混物中PA1010 结晶行为的影响
• 4.3.2 熔融时间对TPU/PA1010 共混物中PA1010 熔融行为的影响
• 4.3.3 熔融温度对TPU/PA1010 共混物中PA1010 熔融行为的影响
• 4.4 不同种类TPU 对共混物中PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.1 不同硬度TPU 对共混物中PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.1.1 TPU 含量对PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.1.1.1 TPU 含量对PA1010 一次熔融行为的影响
• 4.4.1.1.2 TPU 含量对PA1010 结晶行为的影响
• 4.4.1.1.3 TPU 含量对PA1010 二次熔融行为的影响
• 4.4.1.2 TPU 硬度对PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.1.2.1 TPU 硬度对PA1010 一次熔融行为的影响
• 4.4.1.2.2 TPU 硬度对PA1010 结晶行为的影响
• 4.4.1.2.3 TPU 硬度对PA1010 二次熔融行为的影响
• 4.4.2 不同软段结构TPU 对共混物中PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.2.1 TPU 含量对PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.2.1.1 TPU 含量对PA1010 一次熔融行为的影响
• 4.4.2.1.2 TPU 含量对PA1010 结晶行为的影响
• 4.4.2.1.3 TPU 含量对PA1010 二次熔融行为的影响
• 4.4.2.2 TPU 软段结构对PA1010 结晶熔融行为的影响
• 4.4.2.2.1 TPU 软段结构对PA1010 一次熔融行为的影响
• 4.4.2.2.2 TPU 软段结构对PA1010 结晶行为的影响
• 4.4.2.2.3 TPU 软段结构对PA1010 二次熔融行为的影响
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第五章 TPU/PA1010 共混物的晶型结构研究
• 5.1 前言
• 5.2 TPU 含量对 TPU/PA1010 溶液共沉淀样品的晶型结构的影响
• 5.3 TPU 含量对 TPU/PA1010 熔融共混物的晶型结构的影响
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 附录
• 致谢