长碳链聚酰胺材料开发及其在外场下的结构演化
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摘要
围绕新型脂肪族长碳链聚酰胺的制备、表征方法的建立及结构与性能关系的研究展开。利用微型聚合釜通过成盐后熔融缩聚法成功合成了具有特定跨度亚甲基/酰胺基团比的系列偶-偶长碳链聚酰胺,并实现了长碳链聚酰胺的工业化。通过微注塑设备,构建了一个完善的收敛-剪切耦合复杂流场,借助PA1 012的熔体记忆效应和温度响应能力"记录"流动历史,利用同步辐射X光微聚焦衍射、显微红外、小角X射线散射等手段,对复杂流场下产生制件的结晶和取向结构进行离位表征。研究了垂直于流场和沿流场两个方向上特殊非均匀结构分布,在这两个方向上分别发现了与纯剪切流动产生的层次结晶形貌相反的结晶织构。通过散射和红外数据的分析,阐述了这种特殊织构所对应的微观机制。结合流变学手段,进一步解释了复杂流场下,这种特殊的非均匀结构的成因。研究了拉伸场下长碳链聚酰胺变形诱导的微观结构演化及其机理,重点研究其片晶发展、晶型转变和分子取向。通过研究长碳链聚酰胺机械性能变化及小角X-ray光散射图案的温度依赖性,建立了微观结构与力学性能的关系,并观察到由于拉伸导致的片晶取向、拉伸诱导的新的片晶生成在SAXS散射图案上的复杂变化,揭示了通过温度场和外力场调控材料力学性能的机理和依据。在此基础上,进行了长碳链聚酰胺基弹性体材料的研究和开发。
引文
[1]Wang L.L.,Dong X.,Gao Y.Y.,Huang M.M.,Han C.C,Zhu S.N.,Wang D.J.,Polymer,2015,59:16-25.
[2]Gao Y.Y.,Dong X.,Wang L.L.,Liu G.M.,Liu X.G.,Tuinea-Bobe C,Whiteside B.,Coates P.,Wang D.J.,Han C.C.,Polymer,2015,73:91-101.
[2]Gao Y.Y.,Dong X.,Wang L.L.,Liu G.M.,Liu X.G.,Tuinea-Bobe C,Whiteside B.,Coates P.,Wang D.J.,Han C.C.,Polymer,2015,73:91-101.