PET-PA6嵌段共聚物结构表征

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聚酯纤维作为化学纤维具有广泛的应用,制备的服装具有挺括抗皱、结实耐用等优点,但也存在难染色、低吸湿和容易产生静电等缺点。采用富含酰胺基、末端氨基和羧基的聚酰胺6(PA6)对聚酯进行改性,可提高其可染性、吸湿性和舒适性。经聚酰胺改性后的聚酯纤维,PA6组分的含量及序列分布均会影响到材料的性能。因而本文采用元素分析法(EA)、红外光谱法(FTIR)、核磁共振氢谱法(1H-NMR)、凝胶色谱法(GPC)及示差扫描量热法(DSC)对4种不同配比的PET-PA6共聚物组分含量、结构和性能进行了表征研究。实验结果表明,EA法和1H-NMR法测得PET-PA6共聚物的组分含量结果准确。而通过制备不同配比PET-PA6共混薄膜体系,利用FTIR建立两组分特征峰高比-组分含量比工作曲线测定组分含量的方法操作较为简单、快速,但其定量分析结果误差较大。其中,1H-NMR法中不同配比PET-PA6工作曲线法和软硬段比值计算法实验操作快速、简单,对组分测定结果准确,并可在对共聚物定量分析的同时完成定性分析,是表征高聚物不错的选择。对于所研究的4种不同配比PET-PA6嵌段共聚物,共聚物的投料比与分析所得实际组成比非常接近,因此,实际生产中在此范围内可通过合理控制投料比来制备所需材料。GPC测试表明系列PET-PA6嵌段共聚物分子量较高,具有较低的多分散性系数,分子量分布较窄,适用于纤维纺丝。1H-NMR表征结果表明,系列PET-PA6共聚物的无规度B均为0<B<1,此系列PET-PA6共聚物为嵌段共聚物,其中PET平均序列长度LnPET随组分PA6含量的增加而逐渐减小,酯交换反应程度随组分PA6含量的增加而增大;DSC及FTIR测试结果表明PA6和PET反应后形成了相容性较好的共聚物,而非共混物;共聚物中PA6投料比在0~20%时,随PA6投料比增加,共聚物的熔融温度、冷结晶温度、玻璃化转变温度均呈下降趋势。
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