聚酰胺的改性方法

高分子材料的合成与改性方法高分子材料是一类具有长链结构的大分子化合物，广泛应用于塑料、橡胶、纤维等各个领域。

为了提高高分子材料的性能和应用范围，人们经过长期研究，发展了多种合成和改性方法。

本文将介绍一些常见的高分子材料的合成与改性方法。

一、高分子材料的合成方法1. 缩聚聚合法缩聚聚合法是一种常用的高分子材料合成方法。

它通过将两个或多个小分子单体，在适当的条件下，通过缩聚反应或聚合反应连接成长链高分子化合物。

常见的缩聚聚合法包括：（1）酯交换聚合法：如聚酯的合成。

该方法以酯类单体为原料，通过酯交换反应，合成具有酯键的长链高分子。

（2）醚化聚合法：如聚醚的合成。

该方法以含有醚键的单体为原料，通过醚化反应，将多个单体连接成长链高分子。

（3）胺缩合聚合法：如聚酰胺的合成。

该方法以胺类和酸酐为原料，通过胺缩合反应，生成酰胺键，形成长链高分子。

2. 聚合反应法聚合反应法是指通过单体的自由基聚合、离子聚合或开环聚合等反应，将单体聚合成高分子链的方法。

常见的聚合反应法包括：（1）自由基聚合法：如聚丙烯的合成。

该方法以丙烯单体为原料，通过自由基引发剂引发聚合反应，形成聚合度较高的聚丙烯。

（2）阴离子聚合法：如聚乙烯的合成。

该方法以乙烯单体为原料，通过阴离子引发剂引发聚合反应，生成聚合度较高的聚乙烯。

3. 交联聚合法交联聚合法是指通过交联剂将线性高分子材料进行交联，形成具有空间网络结构的材料。

该方法可以提高高分子材料的力学性能和热稳定性，常见的交联聚合法包括：（1）辐射交联法：如交联聚乙烯的合成。

该方法以聚乙烯为原料，通过辐射照射，引发聚乙烯链的交联，形成具有交联结构的聚乙烯材料。

（2）化学交联法：如交联聚氨酯的合成。

该方法以含有多官能团的单体为原料，通过化学反应引发交联反应，形成交联结构的聚氨酯材料。

二、高分子材料的改性方法1. 加入填料加入填料是一种常用的高分子材料改性方法。

填料可以提高高分子材料的强度、硬度、耐磨性和导热性等性能，常见的填料有纤维素、硅酸盐、碳黑等。

有机添加剂SEED 在聚酰胺6 改性中的应用摘要: 在己内酰胺水解聚合时加入一定量的有机添加剂 N ,N′- 二(2 ,2 ,6 ,6 - 四甲基 - 4 - 哌啶基) - 1 ,3 - 苯二酰胺(SEED) ,合成出含有添加剂 SEED的改性聚酰胺 6 树脂 ,研究了改性聚酰胺6 的流变性、热稳定性及染色性。

实验表明:当 SEED添加量为 0. 2 %时 ,聚酰胺 6 熔体表观粘度随剪切速率的升高而下降的趋势变慢 ,熔体加工稳定性提高;与空白试样相比 ,改性聚酰胺 6 的初始热分解温度提高约 3 ℃,高温(170 ℃、 190 ℃)老化 1 h后纤维的断裂强度保留率可达80 %以上 ,热稳定性改善;且改性树脂的端氨基含量可高达45 mmol/ kg ,为空白试样的1. 7 倍 ,纤维的酸性染料染色上染率明显提高。

改性聚酰胺 6 稳定性、染色性的改善 ,是有机添加剂 SEED 中特有的芳胺基和受阻哌啶基结构综合作用的结果。

关键词: N ,N′ - 二(2 ,2 ,6 ,6 - 四甲基- 4 - 哌啶基) - 1 ,3 - 苯二酰胺; 聚酰胺6 ; 末端氨基; 热稳定性; 染色性聚酰胺 6 由于具有拉伸强度高、自润滑性良好、冲击韧性好、耐磨性、耐化学性、耐油性优异等突出优点 ,在工程塑料及功能化塑料领域得到迅速发展 ,但也存在着耐光性、耐热性、染色性 (尤其是染色深度) 较差等缺点 ,需要加以改进 ,以适应各种用途的要求。

而聚酰胺所存在的不足一般可通过加入适当的添加剂来抑制。

Malik 等研究了在聚酰胺树脂中直接加入有机添加剂 SEED 后的改性效果,本研究则通过在己内酰胺水解开环聚合中加入一定量的SEED ,以合成出含有一定 SEED 含量的改性聚酰胺 6 树脂 ,并探了有机添加剂 SEED 在改善聚酰胺 6 的流变性、热稳定性及染色性等方面的作用效果。

1 实验部分1. 1 原材料及配方1. 1. 1 原材料己内酰胺(LA) ,日本东丽公司;蒸馏水(H2O) ,开环剂 ,实验室自制;间苯二甲酸( IPA) ,相对分子质量调节剂 ,化学纯 ,上海润捷化学试剂有限公司;苯甲酸(BIA) ,相对分子质量调节剂 ,分析纯 ,湖南湘中精细化学品厂;N ,N′ - 二(2 ,2 ,6 ,6 - 四甲基 - 4 - 哌啶基) - 1 ,3 -苯二酰胺,有机热稳定剂,汽巴精化(中国)有限公司。

水性环氧固化剂改性三种方法目前国内外环氧树脂的水性化技术主要分为乳化法和成盐法。

乳化法指的是环氧树脂的直接乳化、不用外加乳化剂的自乳化或水性环氧固化剂乳化，而成盐法则是将环氧树脂改性成富含酸或富含碱的树脂，再用小分子质量的碱或酸进行中和。

水性环氧固化剂乳化环氧树脂是最重要的水性化技术，它可以克服其他水性化方法的缺点。

常用的水性环氧固化剂大多为多元胺或其改性产物，其中改性产物主要利用其分子中胺基上的活泼氢与环氧树脂分子中的环氧基反应进行改性。

据专家介绍，多元胺常用的改性方法有3种，均采用在多元胺分子链中引人非极性基团，使得改性后的多胺固化剂具有两亲性结构，以改善与环氧树脂的相容性。

首先是酰胺化多胺改性。

酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性，无需借助于助溶剂或乳化剂的作用就可获得一定范围的水可稀释性，从而可以用作水性环氧树脂的固化剂。

并且酰胺化的多胺具有表面活性剂的作用，低分子质量液体环氧树脂不需要预先乳化，而由酰胺化多胺在施工前混合乳化，用酰胺化多胺乳化环氧树脂配成的水性环氧体系具有施工性能好，适用期长等优点。

但专家也表示，用单脂肪酸改性的酰胺化多胺固化剂，与环氧树脂的相容性不是太好，容易发生相分离而在涂膜表面出现浮油和凹坑等表面缺陷，并且固化不充分造成涂膜的耐化学性能和耐湿性较差。

其次是聚酰胺的改性。

采用二聚酸与多元胺进行缩合来制备水性聚酰胺固化剂，这样改性可改善与环氧树脂的相容性，涂膜表面也不会出现因不相容而造成的表面缺陷；但用聚酰胺固化剂乳化的环氧树脂体系的适用期较短，一般不超过1小时就会凝胶化，这会对施工带来一定的麻烦。

专家介绍说，并且用聚酰胺固化的涂膜柔韧性较差，冲击性能较差，涂膜偏脆。

水性聚酰胺固化剂由于合成时二聚酸中不饱和双键的存在，而容易被空气中的氧气氧化导致固化剂的颜色变深，不适合作为色泽要求较高的水性环氧地坪涂料的固化剂。

这种方法改性具有一定的局限性，当然这并不掩盖其应用上的优点。

塑料改性方法“塑料改性方法”是一种将普通的塑料材料通过加入不同的化学品、添加剂或改变工艺流程，使其性能发生改变，从而实现更好的使用效果的技术。

其主要目的是为了提高塑料的耐久性、可靠性、耐用性和耐热性等方面的性能。

本文将对塑料改性方法进行详细介绍。

一、改性工艺和方法1.添加剂改性添加剂改性是最常见的一种改性方法，它是利用各种化学添加剂来改善塑料的性能。

通常使用的添加剂包括防老剂、增塑剂、稳定剂、色素和填充剂等。

其中，增塑剂能够提高塑料的柔韧性和韧性，稳定剂可以减缓塑料的老化速度，颜料和填充剂可以改变塑料的颜色和纹理，从而满足人们对于高性能塑料的追求。

2.化学改性化学改性是将不同的化学品添加到塑料中，以改变其性质。

比如说，物理性能比较差的聚氨酯，可以通过添加一些环氧基团或甲基基团来改善其物理性能。

此外，给聚丙烯或聚乙烯添加活性剂、单体或光引发剂可以使其具有更高的热稳定性和高温耐性。

3.物理改性物理改性是通过物理手段来改善塑料性能的方法。

例如，通过在塑料加工过程中加入一些纤维或高弹性聚合物的添加剂，可以增强塑料的韧性和强度。

这种方法的主要优点是不会改变原有塑料的基本特性，同时还能够有效地提高其力学性能。

4.结构改性结构改性是通过改变塑料的分子结构来提高其性能。

例如，在聚醚中添加醚氧基团，可以大大提高其耐水性和抗水解性。

而在聚酰胺中加入亚胺基团，则可以提高其抗温性和耐磨性。

二、改性分类在实际应用中，根据不同的目的和底材，改性塑料可以分为以下几种类型：1.改性聚烯烃类塑料改性聚烯烃类塑料是普通聚烯烃塑料的一种改性形式。

通过添加不同的化学品，改善了其硬度、抗冲击性以及耐热性。

例如，经改性后的聚丙烯能够耐受高温，不易老化、强韧耐用。

2.改性聚酯类塑料改性聚酯类塑料可以分为苯酰苯酰酯、多元酯等类别，这些高强度、耐热性能优秀的塑料，在开发高质量工程塑料方面占有重要的地位。

3.改性聚胺类塑料改性聚胺类塑料是由脂肪族、芳香族等聚胺酯、聚酰胺、聚醚、聚酯等共聚而成，是一种性能良好、性能多样化的高分子材料。

实验一 AG80/聚酰胺650实验一、实验目的1、找到AG80与聚酰胺650的最佳配比。

2、确定AG80树脂改性方向。

3、探究长链线型结构的固化剂对含氮芳环类的环氧树脂的力学性能的影响。

二、实验原理环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物，凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。

环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。

由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物。

固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变形收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途【1】。

环氧树脂的分类目前尚未统一，一般按照强度、耐热等级以及特性分类。

根据分子结构，环氧树脂大体上可分为五大类：1．缩水甘油醚类环氧树脂2．缩水甘油酯类环氧树脂3．缩水甘油胺类环氧树脂4．线型脂肪族类环氧树脂5．脂环族类环氧树脂而本实验所选用的则是含氮芳环类的环氧树脂AG80, AG80是一种四官能度的热固型环氧树脂，环氧值在0.8~0.9（环氧值即每100g环氧树脂中，环氧基的数量（mol)）左右，分子量为422，粘度(40℃)1100mPa•s。

化学名称为4，4′二氨基二苯基甲烷环氧树脂。

其结构式如下：固化产物交联密度大、收缩率低、化学稳定性，具有优异的力学性能、耐热性和耐腐蚀性。

因AG80环氧树脂固化后其交联密度大，因而固化物的刚性较强，但同时材料的韧性较差，因此我们要对AG80进行综合改性，来满足材料在不同场合的用途。

改性方法主要有以下几种：1．选择固化剂；2．添加反应性稀释剂；3．添加填充剂；4．添加特种热固性或热塑性树脂；5．改良环氧树脂本身。

聚酰胺——药学102 042010208一、聚酰胺的定义与合成<一> 定义聚酰胺（俗称尼龙）是指分子主链上含有酰胺基团（-NHCO-）的高分子化合物。

英文为polyamide，缩写为PA。

聚酰胺的前30 年是作为合成纤维材料，尼龙（Nylon）的俗称就是来自与此。

尼龙的最早发明商—美国杜邦公司曾宣传：尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。

1960 年左右，聚酰胺开始被用于“工程塑料”。

<二> PA 的分类二、脂肪族聚酰胺的结构<一> 链结构脂肪族聚酰胺是线形高分子材料，由亚甲基链段和极性基团（酰胺基）有规律交替链接而成。

p 型脂肪族聚酰胺：mp 型脂肪族聚酰胺：<二> 聚集态结构1. 聚酰胺中的氢键聚酰胺中的氢键结构对其最终的性能起到了很大的作用。

2. PA 聚集态的特征氢键的形成使得聚酰胺的结构易发生结晶化，PA 中的酰胺和亚甲基链段有规律交替排布——链较规整，酰胺基团间的氢键强作用——PA 分子间作用力较强，PA 分子上交替出现的亚甲基链段提供了较大的分子活动能力，脂肪族聚酰胺是结晶度较高的高分子材料。

PA 的上酰胺基团的吸水性对其Tg 有重要的影响。

在绝对干燥的条件下，不同PA 的Tg 相差不明显，但由于吸水率的不同，在潮湿环境下，Tg 相差很显著。

三、脂肪族聚酰胺的性能（重点）1、基本性能聚酸胺树脂的外观为白色至淡黄色的颗粒，其制品坚硬，表面有光泽。

由于分子主链中重复出现的酰氨基团是一个带极性的基团，这个基团上的氢能与另一个酰氨基团上的拨基结合成牢固的氢键，使聚酰胺的结构发生结晶化，从而使其具有良好的力学性能、耐油性、耐溶剂性等。

聚酰胺的吸水率比较大，酰胺键的比例越大，吸水率也越高，所以吸水率为聚酰胺 6 ＞聚酰胺66＞聚酰胺610 ＞聚酰胺1010 ＞聚酰胺11 ＞聚酰胺12 。

2、力学性能聚酰胺具有优良的力学性能。

其拉伸强度、压缩强度、冲击强度、刚性及耐磨性都比较好。