聚酰胺改性的研究进展
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酚醛树脂是最早工业化的合成树脂,已经有100年的历史。
由于它原料易得,合成方便以及树脂固化后性能能满足很多使用要求,因此在模塑料、绝缘材料、涂料、木材粘接等方面得到广泛应用。
近年来,随着人们对安全等要求的提高,具有阻燃、低烟、低毒等特性的酚醛树脂重新引起人们重视,尤其在飞机场、火车站、学校、医院等公共建筑设施及飞机的内部装饰材料等方面的应用越来越多[1]。
与不饱和聚酯树脂相比,酚醛树脂的反应活性低,固化反应放出缩合水,使得固化必须在高温高压条件下进行,长期以来一般只能先浸渍增强材料制作预浸料(布),然后用于模压工艺或缠绕工艺,严重限制了其在复合材料领域的应用。
为了克服酚醛树脂固有的缺陷,进一步提高酚醛树脂的性能,满足高新技术发展的需要,人们对酚醛树脂进行了大量的研究,改进酚醛树腊的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为研究的重点。
近年来国内相继开发出一系列新型酚醛树脂,如硼改性酚醛树脂、烯炔基改性酚醛树脂、氰酸酯化酚醛树脂和开环聚合型酚醛树脂等。
可以用于smc/bmc、rtm、拉挤、喷射、手糊等复合材料成型工艺。
本文结合作者的研究工作,介绍了酚醛树脂的改性研究进展及rtm、拉挤等酚醛复合材料成型工艺的研究应用情况。
1酚醛树脂的改性研究1.1聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂,它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力,改善酚醛树脂的脆性,增加复合材料的力学强度,降低固化速率从而有利于降低成型压力。
用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。
用作改性的聚乙烯醇缩醛一般为缩丁醛和缩甲乙醛。
使用时一般将其溶于酒精,作为树脂的溶剂。
利用缩醛和酚醛羟甲基反应合成的树脂是1种优良的特种油墨载体树脂。
1.2聚酰胺改性酚醛树脂经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性。
用作改性的聚酰胺是一类羟甲基化聚酰胺,利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。
阻燃型聚酰胺66的研究进展成沂南;田留华;吕文晏;崔益华【摘要】综述了近年来聚酰胺(PA)66阻燃剂的研究现状及前景.PA 66的机械强度高、耐磨性好、耐化学药品腐蚀性好,而阻燃型PA 66具有更好的阻燃性能,能够满足更多工业领域中零件的使用要求.用于PA 66的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂和氮系阻燃剂等.卤系阻燃剂阻燃效率高,但因其会释放有毒气体而将被限制使用,环境友好型的磷系阻燃剂和氮系阻燃剂的应用将更加广泛,高效、无毒的本质阻燃PA 66将是今后研究的重要方向.%This paper presents the situation and prospect of flame retardant used for polyamide (PA) 66.PA 66 features high mechanical properties,wear resistance and corrosionresistance,furthermore,the high flame retardant property of flame retardant PA 66 meets the requirements of parts in industry.The flame retardants used for PA 66 include halogenated,phosphorous and nitrogen types.Halogenated flame retardant has high flame retardant efficiency,but its application is limited due to the release of harmful gas.Environmentally friendly phosphorous and nitrogen flame retardant will be more widely used in various fields.Non-toxic intrinsically flame retardant PA 66 with high efficiency will be emerging field in future research.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】5页(P81-84,90)【关键词】聚酰胺66;卤系阻燃剂;磷系阻燃剂;氮系阻燃剂;研究进展【作者】成沂南;田留华;吕文晏;崔益华【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏省南京市210016;南通江山农药化工股份有限公司,江苏省南通市226017;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏省南京市210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏省南京市210016【正文语种】中文【中图分类】O62聚酰胺(PA)自美国杜邦公司率先推出以来,在工业领域和日常生活中应用十分广泛,是重要的工程塑料之一[1]。
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。
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2023, 40(6): 58DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2023.06.12聚酰胺(PA)是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂总称,主要包括脂肪族PA、脂肪-芳香族PA和芳香族PA。
其中,脂肪族PA品种多、产量大,是世界上第一种合成纤维,广泛应用于电子电器、汽车、运动器械、医药等领域[1-3]。
生物基PA理论上可以100%替代石油基同类产品,开发生物基PA可减少对石油资源的依赖,具有低碳、环保、可持续发展的优势。
目前,生物基PA主要包括PA 11,PA 10,PA 1010,PA 610,PA 1012,PA 410,PA 1012,PA 46,PA 56等产品[4]。
市场中的PA消费仍以PA 6和PA 66为主,已经商品化的生物基PA由于生产企业数量少等原因,市场占比较低,产量不足PA总产量的1%。
未来随着石油资源的进一步萎缩,生物基PA具有非常光明的前景,本文对生物基PA的单体合成及应用进展进行了综述。
1 生物基PA种类部分已商品化的生物基PA见表1。
生物基PA 制备的关键难点是通过生物质原料制备PA的单体,根据生物质的来源不同,生物基PA的单体制备路线主要分为油脂路线和多糖路线[5]。
2 油脂路线油脂路线通常采用蓖麻油、油酸、亚油酸等可再生的天然油脂,使用最多的是蓖麻油,其主要成分为蓖麻油酸。
天然油脂经过一系列化学或生物变化得到制备PA的单体,主要包括ω-十一氨基生物基聚酰胺的制备与应用研究进展许 凯,李振虎,李 超,潘 蓉,杨 璐,琚裕波(华阳集团产业技术研究总院新材料分院,山西 太原 030027)摘要:综述了生物基聚酰胺的合成单体及聚酰胺的制备研究进展。
根据生物质的来源不同,生物基聚酰胺的合成单体的制备路线主要分为油脂路线和多糖路线。
其中,油脂路线使用最多的是蓖麻油,多糖路线以葡萄糖为主。
工业界的知己 新技术的桥梁二聚酸型聚酰胺热熔胶 应用及研究进展Research progress of application for polyamide hot-melt adhesive based on dimer-acid上海轻工业研究所有限公司 上海理日化工新材料有限公司孙静工业界的知己 新技术的桥梁简介 brief introduction二聚酸 dimer-acid 植物油 vegetable 动物油 animal二聚酸型聚酰胺 polyamide based dimer-acid脂肪族二元酸 aliphatic bicarboxylic acid 二元胺 aliphatic diamine 其他共聚单体 other components工业界的知己 新技术的桥梁基本性能 basic features优点 advantage熔点明显,固化快 sharp melting point, fast setup 耐油、耐化学性能好 good resistance to oil and solvents 对极性材料粘接好 good adhesion to polar substrates缺点 disadvantage韧性差、易发脆 low flexibility工业界的知己 新技术的桥梁产品形式 product type粒状 pellets 棒状 条状 枕状 块状sticks strips pillows blocks工业界的知己 新技术的桥梁应用领域 application fields电子电器行业 electronic industry 制鞋业 shoe 木材加工和书籍装订 woodworking and bookbinding 汽车行业 automotive 热缩套管 heat-shrink cable工业界的知己 新技术的桥梁一、电子电器行业中的应用 application in electronic industry应用 application 彩电偏转线圈、扬声器、吸尘器等家用电器; TV’s deflection yoke, loudhailers, cleaners, etc 要求 requests 粘接强度高,介电性能好; good adhesion and dielectric properties 研究 study 010基础上接枝、交联改性等,提高韧性和粘接 010 resin is grafted and crosslinked to increase flexibility and adhesion. etc工业界的知己 新技术的桥梁应用 application 电子封装 electric encapsulation 要求 requests 流动性好,兼具低温韧性和高温耐蠕变性,电绝缘性能好, 吸湿率低,综合性能高; good flow ability, enhanced flexibility together with good high temperature creep-resistance, desirable dielectric properties and reduced moisture absorption, high performance 工艺 processing 低压注塑 low pressure molding工业界的知己 新技术的桥梁研究 study多种单体共聚 copolymerization US 7160979 熔融缩聚 melting polycondensation US 7163996 目的:提高流动性,低温韧性,和粘接强度高 aim :enhance flow ability, low temperature flexibility,and adhesion工业界的知己 新技术的桥梁二、制鞋行业中的应用 application in shoes应用 application 鞋用绷带胶、包头胶、鞋帮部件折边、包鞋跟和布料复合等 shoe bandages, toe puffs, footwear upper flanging, recombination between heel and cloth, etc 要求 requests 耐折性好,快速固化 good folding endurance, fast setup 工艺 processing 热熔胶枪 hot melt glue gun工业界的知己 新技术的桥梁研究 study与EEA、EVA、马来酸酐接枝聚烯烃蜡等共混 blends with EEA, EVA, polyolefin grafted with maleic anhydride wax 目的:提高柔韧性和固化速率 aim: enhance flexibility and curing rate工业界的知己 新技术的桥梁三、木材加工和书籍装订中的应用 application in woodworking and bookbinding应用 application 家具封边胶,铝制窗框安装,钢制桌椅等的组装 Furniture gasket, window frame with aluminum installation , steel desk-chair assembly 要求 requests 耐高温,对金属、木材粘接强度高 high temperature resistance, good adhesion to metals and woods工业界的知己 新技术的桥梁应用 application 书籍装订 bookbinding 要求 requests 固化快,对现代使用的环保型纸张粘接好,颜色浅 fast setup, high binding performance to recycled paper, light color 研究 study 共混松香树脂、萜烯树脂、EEA等 blends with rosin, terpene resin, EEA, etc工业界的知己 新技术的桥梁四、汽车工业中的应用 application in automative应用 application 滤清器、车灯车门粘接、减震器密封,车顶装饰固定、车座、汽车电 气配线等 filters, dynamo and door panels, absorbers, roof trims, seating, automotive electric wiring, etc 要求 requests -40~93℃范围内良好运行,对金属、皮革、ABS、PVC、PP、PE以及木材等粘 接好,机械性能高good operation between -40~93℃, good adhesion to metal, leather, ABS, PVC, PP, PE and woods, high mechanical properties工业界的知己 新技术的桥梁研究 study与环氧树脂、低软化点聚酰胺、聚乙烯、松香等共混,提高耐寒性 应用于汽车顶棚等处 blends with epoxy resin, polyamide with low softing point, PE, rosin, to increase cold tolerance, used in ceiling of car; 二聚酸、内酰胺、己二胺、癸二酸等共缩聚,软化点高,粘度高, 应用于汽车滤清器 polycondensation of dimer acid, lactam, hexanediamine, sebacic acid, etc, high softing point and viscosity, used in filters 二聚酸、长直链二元酸、杂环胺、二聚胺等共缩聚,耐油性好,应 用于滤清器 polycondensation of dimer acid, long-chain dicarboxylic acids, heterocyclic diamine, and etc, good oil resistance, used in filters工业界的知己 新技术的桥梁五、热缩套管中的应用 application in heat-shrink cables应用 application 通信电缆、光缆等使用的热缩套管,油气管道接口等 heat shrinkable joint closure used in communication cable, optical cable, interface of pipelines, etc 要求 requests 高低温下保持良好的粘接,耐油、耐腐蚀、密封性能好 good adhesion under loeand high temperature, oil resistance, corrosion resistance and good sealing performance工业界的知己 新技术的桥梁研究 study引入三聚酸、二乙烯三胺、丙三醇等共缩聚,具有一定的交联结构 co-condensation with trimer acid, diethylenetriamine , glycerol to form crosslinking structure 与EEA、EVA、SEBS、增粘树脂等共混,韧性提高 blends with EEA,EVA, SEBS, tackifying resin, to enhance flexibility 胺值较高的二聚酸型聚酰胺树脂与反应型液态橡胶熔融共混,提高 密封性能和粘接强度 melting blending polyamides based dimer-acid with high amine value with reactive liquid rubber to enhance sealing performance and adhesion工业界的知己 新技术的桥梁六、其他应用 other applications车道标志 lane symbol 提高硬度和韧性,耐磨,防滑 enhanced hardness and flexibility, good wear resistance, antiskid 包装 packaging 改性后对PP、PE材料粘接好,韧性好,透明 good adhesion to PP and PE with modified polyamides, good flexibility and transparent工业界的知己 新技术的桥梁展望 Prospect二聚酸型聚酰胺热熔胶性能优异,今后在汽车、 电子等行业应用更加广泛! Polyamide adhesive based dimer acid with high performance, will be applied in automative and electric more extensively in the future!工业界的知己 新技术的桥梁上海轻工业研究所已经有多年的聚酰胺热 熔胶研究经验,近几年来更是取得了一些突破 性进展。
聚酰胺水解改性法的基本原理聚酰胺水解改性法是通过使聚酰胺分子链发生水解反应,并在反应过程中引入新的官能团或改变酰胺官能团的性质,从而实现对聚酰胺性能进行改善和调整的一种方法。
聚酰胺水解改性方法可以分为酸性水解、碱性水解和酶水解三种不同的方式。
酸性水解是在酸性条件下进行的聚酰胺水解反应。
酸性环境可以切断聚酰胺链中的酰胺键,使其分解成酸或酸酐以及相应的胺。
水解过程中产生的酸酐或酸可以进一步与胺反应,形成新的酰胺键或酰亚胺键,实现对聚酰胺骨架的改变。
此外,酸性环境还可以引入新的官能团,如羧酸基、醇基等,使聚酰胺具有更多的官能性质。
碱性水解是在碱性条件下进行的聚酰胺水解反应。
碱性环境可以使聚酰胺链中的酰胺键断裂,生成相应的酸盐和胺盐。
这种水解反应通常更为迅速和彻底,但容易引起聚酰胺分子的断裂和降解。
碱性水解方法通常适用于在聚酰胺中引入羧酸基、亚胺基或胺基等官能团。
酶水解是利用特定酶进行的聚酰胺水解反应。
酶的存在可以在温和的条件下实现聚酰胺的水解,且水解产物通常具有更高的纯度和选择性。
酶催化的水解反应可以选择性地切断聚酰胺链中的某些键,并引入特定的官能团。
聚酰胺水解改性法的基本原理是通过切断聚酰胺链中的酰胺键,引入新的官能团或改变原有酰胺官能团的性质,从而改善聚酰胺的性能。
改性后的聚酰胺具有更多的功能性官能团、更好的溶解性、更高的热稳定性和抗氧化性能等,适用于更多的领域和应用。
聚酰胺水解改性方法的过程涉及多种条件和参数的控制,如反应温度、反应时间、溶剂选择、酸碱催化剂的种类和浓度等。
这些条件和参数的选择直接影响到聚酰胺水解改性的效果和产物的质量。
因此,在实际应用中,需要根据具体的需求和目标,灵活控制条件和参数,以获得理想的改性效果。
总而言之,聚酰胺水解改性法是通过切断聚酰胺链中的酰胺键,并引入新的官能团或改变原有官能团的性质,实现对聚酰胺性能进行改善和调整的一种方法。
这种方法具有简单、灵活、高选择性的特点,适用于多种聚酰胺材料的改性和功能化。
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。
33绝缘材料2009,42(2)聚酰亚胺的研究及应用进展蒋大伟1,2,姜其斌1,2,刘跃军1,李强军2(1.湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室,湖南株洲412008;2.株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412007)摘要:综述了当前国内外聚酰亚胺材料的发展概况,阐述了聚酰亚胺材料的结构性能以及研究进展,展望了聚酰亚胺材料的发展趋势。
关键词:聚酰亚胺;结构;性能;进展中图分类号:T M 215.1文献标志码:A文章编号:1009-9239(2009)02-0033-04The Research and A pp lication of Pro g ress of the Pol y imideJIANG Da-Wei 1,2,JIANG Qi-Bin 1,2,L IU Yue-Jun 1,LI Qiang-Jun2(1.K ey Labor atory o f N ew Packagi ng M ater ial and T echnology of H unan Uni v ersityo f T echnology ,Zhuz hou 412008,Chi na;2.Zhuz hou T imes N ew M at er ial T echnolo gy Co.L td ,Zhuz hou 412007,Chi na )Abstract :The current status o f p ol y imid e films in the world was r eviewed .The str uctural p erfor -mance of the materials was p r esented,and the research p ro g ress and develo p ment tr end in the near future were p r o s p ected.Key words :po lyimide;structure;properties;progress蒋大伟等:聚酰亚胺的研究及研究进展收稿日期:2008-10-18作者简介:蒋大伟(1984-),男,安徽滁州人,硕士生,研究方向为绝缘材料的制备与改性,(电子信箱)daiw ei0555@y 。