聚酰胺共混改性

聚酰胺共混物及其复合材料摩擦学性能的研究聚合物共混改性由于具有工艺简单,可制备出性质连续变化的材料等优点成为开发聚合物新材料的重要手段。

近年来,聚合物共混物在摩擦学领域的应用也日益广泛。

由于聚合物共混物组成的多样性和较复杂的相结构,使得其摩擦学特性有别于单一聚合物体系,但目前这方面还缺乏较为深入系统的研究。

本研究以聚酰胺(PA66)/聚苯硫醚(PPS)共混物体系和聚酰胺/高密度聚乙烯(HDPE)共混物体系为研究对象,考察了组成、结构以及固体润滑剂、纤维等对聚合物共混物体系物理机械性能和摩擦磨损性能的影响,并探讨了摩擦磨损机理,得到了以下具有
一定创新意义的结果: 1、PA66/PPS和PA66/HDPE共混物同时改善了单组分
聚合物的力学性能和摩擦学性能; 2、基于两种共混物体系的摩擦系数与其组成无关,且与组分之一的共混物基本相等的规律,首次提出聚合物共混物的摩擦
行为由其熔融软化点较低的组分控制的摩擦机理。

亦即,滑动过程中,摩擦热使共混物中耐热性较差的聚合物发生熔融软化,熔融软化的聚合物在摩擦接触界面上形成了一层低剪切强度的润滑层,这层润滑层的性质控制着共混物体系的摩擦行为: 3、PA66/PPS共混物体系中,PA66的存在增强了PPS向对偶转移的能力;PA66以粘着磨损为主,PPS以磨粒磨损为主;随着体系中PPS含量的增加,共混物的磨损机理由粘着磨损向磨粒磨损转变; 4、PA66(HDPE)提供的润滑作用、PPS(PA66)对大尺寸磨屑形成的阻。

研究与开发合成纤维工业,2023,46(3):34CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2022-12-05;修改稿收到日期:2023-04-14㊂作者简介:彭栗妮(1992 ),女,硕士,助理工程师,现从事聚酰胺新产品开发㊂E-mail:penglini1127.blsh @㊂基金项目:中国石化重点研发项目(218026-4)㊂聚酰胺6-聚醚胺弹性体的制备及其共混改性研究彭栗妮(中石化巴陵石油化工有限公司己内酰胺部,湖南岳阳414007)摘㊀要:以己内酰胺㊁聚醚胺为原料,采用一步法制备聚酰胺6-聚醚胺(TPAE)弹性体,并将该弹性体与聚酰胺6(PA 6)进行熔融共混制备PA 6/TPAE 共混料,研究了TPAE 弹性体含量对PA 6结晶性能㊁熔体流动性能及力学性能的影响㊂结果表明:制备的TPAE 弹性体断裂伸长率为703.45%,常温冲击不断,热失重5%时的温度为341.3ħ,具有弹性体高韧性的特征和较好的热稳定性,在高温高剪切作用下适合与PA 6共混;当共混添加质量分数为2.5%的TPAE 弹性体时,PA 6/TPAE 共混料的结晶度为23.07%,共混熔体压力为2.60MPa,每10min 熔体流动速率为11.06g,优于经螺杆剪切的PA 6,拉伸强度和弯曲强度分别为75.31,105.11MPa,达到未经螺杆剪切的PA 6的强度,弥补了PA 6经高温剪切后的力学性能损失㊂关键词:聚酰胺6-聚醚胺弹性体㊀聚酰胺6㊀共混改性㊀力学性能中图分类号:TQ340.42㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)03-0034-05㊀㊀聚酰胺6(PA 6)具有力学性能强㊁耐磨损㊁耐油㊁耐弱酸弱碱等优良性能,广泛应用在纤维㊁工程塑料和薄膜等领域,但是PA 6在熔融挤出制备过程中,会受到高温高剪切作用发生降解,从而导致力学性能部分损失[1],如何弥补损失的力学性能成为研究者关注的重要课题[2]㊂另外,PA 6注塑加工过程中,经螺杆熔融挤出后力学性能也会明显下降,一般通过添加扩链剂来改善力学性能,但扩链剂的加入会导致PA 6加工流动性变差,使得螺杆转矩㊁熔体压力升高,影响生产效率㊂聚酰胺弹性体韧性高㊁弹性好㊁耐寒㊁耐磨,且具有与PA 6相同的极性官能团,相容性好㊁相对黏度低㊁流动性好,常用于增韧改性研究[3-5]㊂因此,若采用聚酰胺弹性体对PA 6进行共混改性,则可在一定程度上改善PA 6的力学性能及应用加工特性,但目前这方面的研究报道较少㊂作者以己内酰胺㊁聚醚胺为主要原料,采用一步法先后完成己内酰胺水解开环㊁预聚及共聚反应,成功制备聚酰胺6-聚醚胺(TPAE)弹性体,并将该弹性体和PA 6熔融共混制备PA 6/TPAE 共混料,研究了TPAE 弹性体含量对PA 6结晶性能㊁流动性能及力学性能的影响㊂1㊀实验1.1㊀主要原料己内酰胺:工业级,中石化巴陵石油化工有限公司产;聚醚胺:牌号D2000,工业级,亨斯曼公司产;己二酸:分析纯,天津科密欧试剂公司产;PA 6切片:牌号BL1340,中石化巴陵石油化工有限公司产㊂1.2㊀主要仪器及设备Avance NEO 600核磁共振氢谱(1H-NMR)仪:美国布鲁克公司制;Nicolet 6700傅立叶红外光谱(FTIR)仪:美国Thermo 公司制;DSC1差示扫描量热(DSC)仪:美国梅特勒-托利多公司制;TGA550热重(TG )分析仪:美国TA 公司制;IVS300-4自动黏度仪:浙江中旺科技公司制;SSF-520-K5标样注塑机:宁波双盛塑料机械公司制;XJUD-5简支梁冲击试验机:承德市金建检测仪器公司制;MFI-1221熔体流动速率仪:承德市金建检测仪器公司制;HY90恒湿恒温箱:苏州吴江市同里电器总厂制;G2X-9240MBE 鼓风烘箱:上海博讯仪器有限公司制;RM200C 转矩流变仪-双螺杆同向挤出机:哈尔滨哈普电气技术公司制;KCF-10聚合釜:烟台牟平曙光精密仪器厂制㊂1.3㊀TPAE 弹性体的制备采用一步法将聚醚胺㊁己内酰胺㊁己二酸㊁脱盐水按照一定比例加入聚合釜内,抽真空,充氮气,升温至己内酰胺熔融后,开启搅拌,继续升温至一定温度,保压维持一定时间,然后泄压至常压,升温至一定温度后反应一定时间,排出熔体,铸带成型,料条用冷却水冷却,经过切粒㊁萃取㊁干燥即得到TPAE弹性体㊂1.4㊀PA6共混改性料的制备将PA6和TPAE弹性体分别置于真空烘箱中,在105ħ的氮气环境下干燥12h;然后将PA 6和TPAE弹性体混合均匀后,通过双螺杆同向挤出平台熔融共混并挤出造粒制得PA6共混改性料(PA6/TPAE),挤出机螺杆转速为30r/min,螺杆直径20mm,长径比25 1,Ⅰ Ⅵ区温度分别为260,275,275,265,270,260ħ,模头温度为260ħ;最后将所制得的PA6/TPAE共混料在105ħ的烘箱中干燥12h,通过注塑机制成标准规格样条,用于性能测试,注塑机Ⅰ Ⅲ区温度分别为265,260,255ħ,模头温度为250ħ,注塑压力为5MPa㊂TPAE弹性体质量分数为0㊁2.5%㊁5%㊁10%㊁15%的PA6/TPAE共混料试样分别标记为PA6/TPAE-0㊁PA6/TPAE-2.5㊁PA6/TPAE-5㊁PA6/TPAE-10㊁PA6/TPAE-15㊂1.5㊀分析与测试1H-NMR分析:采用Avance NEO600核磁共振波谱仪测试,以氘代三氟乙酸为溶剂㊂FTIR分析:采用Nicolet6700傅立叶红外光谱仪测试,采用衰减全反射模式,扫描波数为400~ 4000cm-1,分辨率为1cm-1,扫描次数为32次㊂DSC分析:采用DSC1差示扫描量热仪测试,在氮气气氛下,将试样以10ħ/min从25ħ升温至250ħ,恒温3min消除热历史,再以10ħ/ min降温至25ħ,恒温3min后以10ħ/min升温至250ħ㊂TG分析:采用TGA550热重分析仪测试,在氮气气氛下,以10ħ/min的升温速率从室温升至800ħ,记录试样质量损失随温度的变化,氮气流量为20mL/min㊂相对黏度(ηr):称取(0.50ʃ0.05)g试样于50mL锥形瓶中,用移液管移入质量分数为96%的浓硫酸50mL,将锥形瓶放置在振荡器中待试样完全溶解㊂按照GB/T120006.1 1989‘聚酰胺黏数测定方法“进行测试,ηr根据式(1)计算㊂ηr=t/t0(1)其中:t为试样流出时间,t0为浓硫酸流出时间㊂熔体流动速率:按照GB/T3682 2000‘热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定“,采用MFI-1221熔体流动速率仪进行测试,其中TPAE弹性体试样测试温度230ħ,其他试样测试温度260ħ,载荷均为2.16kg㊂力学性能:拉伸性能按照GB/T1040 2006规定测试;弯曲强度按照GB/T9341 2008规定测试;简支梁缺口冲击强度按照GB/T1043 2008规定测试㊂2㊀结果与讨论2.1㊀弹性体的结构由图1可知:化学位移(δ)在2.69㊁1.70㊁1.46㊁1.79㊁3.51处的峰属于PA6分子链段的特征峰;δ在3.92㊁3.76处的峰属于聚醚胺链段的特征峰[6],说明成功制备了TPAE弹性体㊂图1㊀TPAE弹性体的1H-NMR图谱Fig.1㊀1H-NMR spectra of TPAE elastomers㊀㊀脂肪族聚酰胺的红外吸收光谱主要由酰胺基的振动和亚甲基链的振动吸收组成㊂TPAE弹性体及PA6的FTIR图谱见图2㊂图2㊀TPAE弹性体及PA6的FTIR图谱Fig.2㊀FTIR spectra of TPAE elastomer and PA61 TPAE弹性体;2 PA6㊀㊀从图2可以看出:TPAE弹性体同PA6一样,在波数1637cm-1处有酰胺Ⅰ带的吸收峰,在1540cm-1处有酰胺Ⅱ带的吸收峰,在3300cm-1处有氨基的吸收峰,在3080cm-1㊁2938cm-1和53第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀彭栗妮.聚酰胺6-聚醚胺弹性体的制备及其共混改性研究2867cm -1处有亚甲基的吸收峰,表明TPAE 弹性体存在明显的聚酰胺链段特征峰;另外,在1060~1150cm -1处也可观察到聚醚链段上的醚键(C O C )的伸缩振动特征峰[6],这说明TPAE 弹性体存在聚醚链段,也同样证明成功制备了TPAE 弹性体㊂2.2㊀热性能从图3可看出:PA 6的熔融峰温度(T m )为220.8ħ,且在210ħ左右出现一个肩峰,这是因为PA 6中存在α和γ两种晶型[7];TPAE 弹性体的T m 为210.1ħ,比PA 6的T m 低10ħ,这与TPAE 弹性体分子结构中引入聚醚胺柔性链段,降低了分子间氢键作用力有关;TPAE 的结晶峰温度(T c )为152.6ħ,比PA 6的T c 低13.5ħ,说明聚醚胺的引入破坏了PA 6的结晶完善程度㊂图3㊀TPAE 弹性体及PA 6的DSC 熔融结晶曲线Fig.3㊀DSC melt crystallization curves of TPAE elastomer and PA 61,1ᶄ TPAE 弹性体;2,2ᶄ PA 6㊀㊀从图4可以看出,TPAE 弹性体与PA 6的质量损失5%时的温度分别为341.3ħ和403.5ħ,均高于300ħ,表明两者具较好的热稳定性,适合高温高剪切的共混改性应用㊂图4㊀TPAE 弹性体及PA 6的TG 曲线Fig.4㊀TG curves of TPAE elastomer and PA 61 TPAE 弹性体;2 PA 6PA 6及不同TPAE 弹性体含量的PA 6/TPAE 共混料的DSC 熔融曲线见图5,DSC 结晶曲线见图6,热性能参数见表1㊂图5㊀不同TPAE 弹性体含量的PA 6/TPAE 共混料的DSC 熔融曲线Fig.5㊀DSC melting curves of PA 6/TPAE blends withdifferent TPAE elastomer content1 PA 6/TPAE-0;2 PA 6/TPAE-2.5;3 PA 6/TPAE-5;4 PA 6/TPAE-10;5 PA 6/TPAE-15图6㊀不同TPAE 弹性体含量的PA 6/TPAE 共混料的DSC 结晶曲线Fig.6㊀DSC crystallization curves of PA 6/TPAE blends withdifferent TPAE elastomer content1 PA 6/TPAE-0;2 PA 6/TPAE-2.5;3 PA 6/TPAE-5;4 PA 6/TPAE-10;5 PA 6/TPAE-15表1㊀PA 6及PA 6/TPAE 共混料的热性能参数Tab.1㊀Thermal performance parameters of PA 6and PA 6/TPAE blends试样T m /ħT c /ħ H m /(J㊃g -1)X c /%PA 6220.82165.0955.4229.17PA 6/TPAE-0220.24187.5041.2021.68PA 6/TPAE-2.5220.14183.5443.8323.07PA 6/TPAE-5220.13183.4641.6621.93PA 6/TPAE-10220.27183.3940.0421.07PA 6/TPAE-15220.00177.2238.1020.05㊀㊀注: H m 为熔融热焓,X c 为结晶度㊂㊀㊀从图5和图6及表1可以看出:PA 6/TPAE共混料试样的T m 均在220ħ左右,说明TPAE 弹63㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷性体的加入没有改变PA6的T m;未经过螺杆剪切的PA6的X c为29.17%,经螺杆剪切的PA6的X c下降至21.68%,这是由于螺杆转动产生的剪切力使得PA6分子发生降解,分子链断裂所致;加入TPAE弹性体后,PA6/TPAE共混料的X c先增大后减小,这是由于TPAE加入量较少时可起到异相成核剂的作用,所以X c提高,但TPAE弹性体加入量过多会影响PA6分子链段的结晶完善程度,故X c逐渐下降;经螺杆剪切的PA6的T c最高,为187.50ħ,与未经螺杆剪切的PA6相比,提高了近20.5ħ,且结晶峰明显收窄,这是由于螺杆剪切过程中的应力诱导分子链取向所致;当TPAE弹性体质量分数从2.5%提高至10%,PA6/TPAE共混料的T c降低幅度较小,说明TPAE弹性体的加入量较少时共混料的结晶行为变化不大;当TPAE弹性体质量分数为15%时,PA6/TPAE-15共混料试样的T c下降明显,且存在一个肩峰的宽峰,表明PA6/TPAE-15共混料试样中存在明显的相分离,这是由于PA6与TPAE弹性体的相对黏度相差较大,过多的TPAE 弹性体不易均匀分散在PA6中,故TPAE弹性体的共混比例不应太高㊂2.3㊀流动性能从表2可以看出:采用纯PA6通过螺杆剪切造粒时,转矩与熔体压力分别在28.1~32.3 N㊃m和2.50~3.08MPa,这是由于PA6熔融过程中,其分子间及熔体与加工设备间产生了较大的摩擦;当加入质量分数为2.5%的TPAE弹性体时,PA6/TPAE-2.5共混料试样的转矩与熔体压力有所下降,且保持稳定,这与TPAE弹性体分子穿插于PA6分子间,削弱分子间相互作用力,使分子间的相互滑移更加容易,减小了分子间摩擦力有关;随着TPAE弹性体的共混含量提高,共混料的转矩和熔体压力下降显著,说明TPAE添加量越多,削弱PA6分子间相互作用力的效果越好,加工性能也越好,但TPAE弹性体加入量过多会降低PA6的强度㊂表2㊀PA6/TPAE共混时的转矩与熔体压力Tab.2㊀Torque and melt pressure during PA6/TPAE blending 试样转矩/N㊃m熔体压力/MPa PA6/TPAE-028.1~32.3 2.50~3.08 PA6/TPAE-2.527.7~29.1 2.60 PA6/TPAE-519.5~20.5 2.35 PA6/TPAE-1013.2~14.2 2.05 PA6/TPAE-1511.5~11.7 1.70㊀㊀不同TPAE弹性体含量的PA6/TPAE共混料的ηr和熔体流动速率见表3㊂表3㊀PA6及PA6/TPAE共混料的ηr和熔体流动速率Tab.3㊀ηr and melt flow rate of PA6and PA6/TPAE blends试样ηr熔体流动速率(10min)/g TPAE 1.1145.79PA6 3.3012.79PA6/TPAE-0 3.3810.78PA6/TPAE-2.5 3.2711.06PA6/TPAE-5 3.1711.96PA6/TPAE-10 3.0312.60PA6/TPAE-15 2.8615.34㊀㊀从表3可以看出:TPAE弹性体的ηr与熔体流动速率(10min)分别为1.11和45.79g,表明TPAE具有极佳的流动性;PA6与经螺杆剪切的PA6的ηr分别为3.30和3.38,熔体流动速率(10min)分别为12.79g和10.78g,这是因为PA6经过螺杆剪切后有部分长分子链断裂,短分子链经过热剪切增长,使得分子链段更均一,相对分子质量分布变窄,故ηr增大,熔体流动速率明显减小,流动性变差;随着TPAE弹性体含量的增大,共混料的ηr下降,熔体流动速率增大,这是因为TPAE弹性体分子的加入使得PA6分子间摩擦力减小,分子间更加容易相互滑移,说明TPAE弹性体的加入对改善PA6加工流动性有利㊂2.4㊀力学性能不同TPAE弹性体含量的PA6/TPAE共混料的力学性能见表4㊂表4㊀PA6及PA6/TPAE共混料的力学性能Tab.4㊀Mechanical properties of PA6and PA6/TPAE blends试样拉伸强度/MPa断裂伸长率/%弯曲强度/MPa简支梁冲击强度/(kJ㊃m-2) TPAE27.46703.45 6.86不断PA676.2360.93105.1515.91 PA6/TPAE-072.0825.03100.4912.49 PA6/TPAE-2.575.3132.42105.1113.88 PA6/TPAE-568.9450.6992.5114.20 PA6/TPAE-1067.6979.3985.1116.74 PA6/TPAE-1557.67159.2278.6317.74㊀㊀从表4可以看出:TPAE弹性体的拉伸强度与弯曲强度分别为27.46MPa和6.86MPa,断裂伸长率高达703.45%,且常温冲击不断;未经螺杆剪切的PA6的拉伸强度㊁弯曲强度㊁简支梁冲击强度分别为76.23MPa㊁105.15MPa和15.9173第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀彭栗妮.聚酰胺6-聚醚胺弹性体的制备及其共混改性研究kJ/m2,断裂伸长率为60.93%,而经螺杆剪切后PA6的拉伸强度㊁弯曲强度㊁简支梁冲击强度分别下降4.15MPa㊁4.66MPa和3.42kJ/m2,断裂伸长率降至25.03%,其原因在于PA6经螺杆的高温高强度剪切后,部分大分子链断裂而降解,从而导致其力学性能下降;添加质量分数为2.5%的TPAE弹性体后,PA6/TPAE-2.5共混料试样的拉伸强度与弯曲强度分别为75.31MPa㊁105.11MPa,提高到未经螺杆剪切的PA6的力学性能水平,说明少量添加TPAE可以提高PA6拉伸和弯曲强度;随着TPAE弹性体质量分数由5%提高至15%,PA6/TPAE共混料的拉伸强度与弯曲强度下降,断裂伸长率提高,当TPAE弹性体质量分数为15%时,PA6/TPAE-15的断裂伸长率达到159.22%,简支梁冲击强度最大,为17.74 kJ/m2,说明TPAE弹性体的增韧作用表现出来㊂3㊀结论a.采用一步法成功制备了TPAE弹性体,其断裂伸长率为703.45%,常温冲击不断,热失重5%时的温度为341.3ħ,具有弹性体高韧性的特征和较好的热稳定性,在高温高剪切作用下适合与PA6共混㊂b.螺杆剪切作用会改变PA6的结晶行为,降低X c;与PA6相比,当TPAE弹性体共混添加质量分数为2.5%时,PA6/TPAE共混料的X c提高至23.07%,熔体流动速率(10min)提高至11.06g,加工性能明显改善㊂c.当TPAE弹性体共混添加质量分数为2.5%时,PA6/TPAE共混料的拉伸强度和弯曲强度分别为75.31,105.11MPa,达到未经螺杆剪切的PA6的强度,弥补了经高温剪切后的力学性能损失,在PA6共混改性领域有好的应用前景㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀何曼君,张红冬,陈维孝,等.高分子物理[M].3版.上海:复旦大学出版社,2016.[2]㊀李积迁,何和智.尼龙6改性研究进展[J].塑料科技,2009(6):82-86,37.[3]㊀VALENZA A,VISCO A M,ACIERNO D.Characterization ofblends with polyamide6and ethylene acrylic acid copolymers at different acrylic acid content[J].Polymer Testing,2002,21(1):101-109.[4]㊀刘竞业,杨菁,张明.不同共混材料对尼龙6增韧改性的影响[J].应用化工,2008,37(4):399-401. [5]㊀李馥梅.新型热塑性弹性体增韧尼龙6的研究[J].塑料科技,2005(3):29-31.[6]㊀李璐,曲希明,姜锋,等.聚酰胺6-聚醚胺共聚物的制备与表征[J].纺织科学研究,2018(12):70-72. [7]㊀青源.双向拉伸尼龙6结构与性能的研究[D].成都:四川大学,2006.Preparation and blending modification of polyamide6-polyether amine elastomerPENG Lini(Caprolactam Division of SINOPEC Baling Petrochemical Co.,Ltd.,Yueyang414007) Abstract:Polyamide6-polyether amine(TPAE)elastomer was prepared with caprolactam and polyether amine as raw materi-als by one-step method and was melt blended with polyamide6(PA6)to produce PA6/TPAE blend.The effect of TPAE elas-tomer content on the crystallization properties,melt flow properties,and mechanical properties of PA6was studied.The results showed that the prepared TPAE elastomer did not break under continuous impact at room temperature due to an elongation at break of703.45%and had a temperature of341.3ħat5%thermal weight loss and the elastomers characteristics of high tough-ness and good thermal stability,which was suitable for being blended with PA6under high temperature and high shear;PA6/ TPAE blend had the crystallinity of23.07%,the blend melt pressure of2.60MPa,and the melt flow rate of11.06g per10 min,better than that of PA6through screw shear,when TPAE elastomer was added into the blend at a mass fraction of2.5%; and the tensile strength and bending strength were75.31and105.11MPa,respectively,reaching the strength of PA6without screw shear and compensating for the mechanical property loss after high-temperature shear.Key words:polyamide6-polyether amine elastomer;polyamide6;blending modification;mechanical property83㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷。

聚酰胺改性技术及改性产品研究进展孙振华【摘要】阐述了聚酰胺的改性技术,其中物理改性包括共混、异形、静电和复合纺丝,化学改性包括接枝、共聚、交联和络合,以及现阶段利用物理或者化学改性的方法,制备具有阻燃、亲水、抗静电和抗紫外聚酰胺材料的研究进展。

【期刊名称】《纺织科学与工程学报》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】5页(P163-166)【关键词】改性技术;阻燃;亲水;抗静电;抗紫外【作者】孙振华【作者单位】[1]青岛大学纺织服装学院,山东青岛266071;【正文语种】中文【中图分类】TB3240 前言聚酰胺，俗称尼龙，简称PA，是分子链上含有酰胺基团的一类高聚物。

上世纪三十年代，卡罗瑟斯第一次合成了聚酰胺，二次世界大战后飞速发展，到今天聚酰胺纤维的产量仅次于聚酯纤维，在聚酰胺纤维中聚酰胺6和聚酰胺66占绝对主导地位。

聚酰胺纤维因具有优良的耐磨性、强度和耐蚀性，广泛应用于各领域。

但仅依靠固有性能，很难有更大的发挥空间，因此现在更多的是专注于聚酰胺纤维的改性，利用改性方式赋予聚酰胺纤维新的特性，如抗紫外性能、调温性能、阻燃性能和抗静电性能等，在特定的环境下更好的发挥自身性能。

1 聚酰胺改性技术改性一般是针对材料而言，利用物理或者化学的方法，改变材料的外观形态和分子结构，达到赋予材料新特性的方法。

聚酰胺改性的方法包括物理改性和化学改性，其中物理改性包括共混、复合、异形、静电纺丝，以及利用高能射线和后加工技术的改性；化学改性包括接枝、共聚、交联、络合改性等[1]。

1.1 物理改性共混改性是聚酰胺纤维改性最重要的方法之一[2]。

一般是将具有特殊性能的无机小分子或有机高分子材料与聚酰胺进行熔融共混，再进行纺丝成型得到聚酰胺共混改性纤维。

采用共混法制备的改性纤维，由于改性剂均匀的混合在纤维内部，耐光照、耐水洗，性能稳定持久，并且工艺简单，是目前纤维改性研究最多的方法。

复合纺丝是将两种高聚物同时进行纺丝，制备出复合型纤维。

【专论综述】聚酰胺改性材料及应用研究进展喻梦云吴依然宁波职业技术学院化学工程学院浙江宁波 315800【摘要】本文章综述了从膜材料、阻燃材料、其他高性能材料三方面的应用领域对聚酰胺进行改性以及聚酰胺改性的未来展望和前景趋势。

【关键词】聚酰胺应用进展中图分类号：TQ323.6 文献标识码：A1引言聚酰胺（PA）又称尼龙，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。

由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。

PA 具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工。

但是正因其极强的性能，使得吸水率大，影响尺寸稳定性，此外其耐热性和抗冲击力也有待提高，所以可以对其进行优化改性，可大大提高其亲水性、导热性能以及整体性能得到最佳。

PA一般可由氨基酸缩聚，内酰胺开环聚合或者由相应的二元酸与二元胺缩聚而成，属逐步聚合反应。

文章系统地讲了聚酰胺在膜材料、阻燃材料、其他高性能材料等领域进行改性。

随着科学技术不断发展，各种应用领域对工程塑料性能的要求越来越高，因此将其进行改性受到越来越多人的关注重视，通过改性使PA某一方面以及综合性得到提高，越来越适用于各方面领域。

2在膜材料方面的应用膜材料一类广泛应用在聚酰胺改性材料上，这些采用膜材料改性后的聚酰胺膜通量和亲水性均增加，也更有效地提高了膜的分离性能，有些材料的抗污染性能也能得到显著提高，都能具有最佳整体性能。

通过膜材料改性的聚酰胺，大大的提高了膜的通量，实验最后都能有不错的效果，而且应用成本低，工艺简单，应用领域大，比如在食品，制药，海水淡化等领域，未来膜改性领域肯定会有更好的前景。

王佳倩[1]等提出了改变反渗透膜表面的荷电性来解决聚酰胺反渗透膜康阳离子表面活性剂污染能力差，以聚乙烯亚胺的乙醇溶液为电解质溶液，利用部分嵌入式静电自组装法对聚酰胺反渗透膜进行改性。

利用电子显微镜、电子能谱等对改性反渗透膜的结构和性能进行表征，得出了改性后膜通量和脱盐性能均增加。

聚酰胺的改性方法
实际应用的聚酰胺热熔胶大多采用共聚聚酰胺树脂以满足不同使用要求。

通过共聚，分子链规整性被打乱，氢链遭到破坏，使之结晶性下降，从而降低熔点，采用不同的物质的量比，可制得高（180〜190℃）、中（140〜150℃）、低（105〜110℃)环球软化点的聚酰胺热熔胶。

对聚酰胺热熔胶的改性，主要是添加一些特殊单体，聚合时，在聚酰胺分子链上接上一些链段或基团，对聚酰胺分子进性改性；当然，也可以聚酰胺为主体，加入一些特殊成分，以满足使用要求。

以下是一些聚酰胺改性的例子。

①改善热氧化性。

为改善二聚酸型聚酰胺的热氧化性除加抗氧剂外，还可以将二聚酸氢化处理，大大提高了这种聚酰胺的抗氧化性能，但成本较高。

②提高聚酰胺的耐热性聚酰胺热熔胶是热熔胶中耐热牲最好的品种之一，若向胶黏剂中加人1%的1-苯基-3-吡唑烷酮或1-（4-苯氧基)-3-吡唑烷酮，可大幅度提髙其耐热性能，在如260℃空气中保持6h不变色。

若引入硅氧烷分子链也可提高聚酰胺的耐热性。

③调节聚酰胺的熔点调节内酰胺、脂肪族二羧酸的比例和选择不同碳原子数的共聚单体，可以使聚合物的分子具有一定的无规程度，控制其结晶程度，并赋予非晶态的特性，使聚酰胺具有较宽的熔点范围。