半芳香尼龍12T作為一種新型的長(zhǎng)碳鏈耐熱聚酰胺,是由長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)级放c芳香族二元酸對(duì)苯二甲酸經(jīng)高溫高壓縮聚而成。因其極佳的尺寸精度以及耐熱性能、耐化學(xué)性,因此可以作為一個(gè)廣泛適用于汽車(chē)、機(jī)械、電子電氣工業(yè)中耐熱制件的理想工程塑料。同時(shí),對(duì)于在特殊條件比如短期高溫下必須保持結(jié)構(gòu)完整性的制件,尼龍12T也是比較理想的選擇。然而老化是高分子材料的通病,是不可逆的化學(xué)反應(yīng),高分子材料從合成開(kāi)始,再到制品的成型加工和保存,以及最終在一定的環(huán)境下使用,老化無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行,老化會(huì)破壞高分子材料的分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致各種性能變差。特別是對(duì)于一些淺色制品來(lái)說(shuō),在老化過(guò)程中顏色變黃更為致命。黃變是高分子材料發(fā)生老化的宏觀表現(xiàn),是高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變、性能發(fā)生變化的一個(gè)重要信號(hào)。因此對(duì)高溫尼龍12T在老化過(guò)程中的黃變機(jī)理進(jìn)行研究,并采取及時(shí)有效的耐黃變措施以延長(zhǎng)使用壽命顯得極為重要。本課題首先探究了純樣的高溫尼龍12T在熱老化和熱氧老化過(guò)程中的顏色變化,對(duì)老化前和老化不同時(shí)間的尼龍12T進(jìn)行紅外光譜測(cè)試,結(jié)果表明隨著尼龍12T在熱氧老化箱中時(shí)間的延長(zhǎng),波數(shù)為1715 cm-1附近的羰基伸縮振動(dòng)吸收峰越來(lái)越強(qiáng),羰基指數(shù)隨著熱氧老化時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,黃色指數(shù)和色差也隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,最后趨于平緩。而尼龍12T在260 ℃真空條件下熱老化隨著時(shí)間的延長(zhǎng)黃色指數(shù)幾乎不變,熱老化5天黃色指數(shù)僅達(dá)到10,與在170℃熱氧老化1小時(shí)相當(dāng),說(shuō)明氧氣是使尼龍12T變色的主要因素,隨著尼龍12T主鏈上生成的酰亞胺,共軛結(jié)構(gòu)的形成而使電子躍遷所需能量降低,吸收波長(zhǎng)移至可見(jiàn)光區(qū)的藍(lán)紫光,宏觀顏色就是尼龍材料變黃。為了提高尼龍12T的耐黃變性能,拓展其在LED燈等方面的應(yīng)用。本論文在材料聚合階段采用了不同的方法探索對(duì)其耐黃變性能的影響。首先是選擇合適的抗氧劑防老化體系,研究了不同抗氧劑和用量對(duì)尼龍12T耐黃變的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用主抗氧劑1098和輔助抗氧劑s9228復(fù)合體系能明顯的改善尼龍12T的耐黃變性能,兩者表現(xiàn)出了較好的協(xié)同效應(yīng);其次是對(duì)尼龍12T未反應(yīng)完全的活潑端基進(jìn)行消活穩(wěn)定處理,研究了不同封端劑及其用量對(duì)尼龍12T耐黃變性能的影響,結(jié)果表明環(huán)己烷甲酸作為封端劑能大幅提高尼龍12T的耐黃變性能;最后把耐黃變效果較好的封端劑和抗氧體系組合使用,制備出抗黃變性能優(yōu)異的改性尼龍12T,使其滿足LED燈等對(duì)材料白度的要求。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TQ323.6
【部分圖文】：

?無(wú)氧老化?有鈑老化??圖２．３尼龍１２Ｔ老化前和在無(wú)氧、有氧條件下的樣品照片??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｓａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ｎｙｌｏｎ?１２Ｔ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｇｉｎｇ?ａｎｄ?ｕｎｄｅｒ?ａｅｒｏｂｉｃ?ａｎｄ?ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??圖２．４是尼龍１２Ｔ樣品在熱氧老化箱１７０?°Ｃ加速老化不同時(shí)間的照片，可以??發(fā)現(xiàn)隨著熱氧老化時(shí)間的增加，樣品逐漸變黃且顏色加深直至變黑，利用分光測(cè)??色儀測(cè)試尼龍１２Ｔ老化前后表面的亨特白度和黃色指數(shù)。??ｍｉ??圖２．４尼龍１２Ｔ老化不同時(shí)間的樣品照片??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｓａｍｐｌｅ?ｐｈｏｔｏ?ｏｆ?ｎｙｌｏｎ?１２Ｔ?ａｇｉｎｇ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｍｅｓ??２０??

圖２．３尼龍１２Ｔ老化前和在無(wú)氧、有氧條件下的樣品照片??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｓａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ｎｙｌｏｎ?１２Ｔ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｇｉｎｇ?ａｎｄ?ｕｎｄｅｒ?ａｅｒｏｂｉｃ?ａｎｄ?ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??圖２．４是尼龍１２Ｔ樣品在熱氧老化箱１７０?°Ｃ加速老化不同時(shí)間的照片，可以??發(fā)現(xiàn)隨著熱氧老化時(shí)間的增加，樣品逐漸變黃且顏色加深直至變黑，利用分光測(cè)??色儀測(cè)試尼龍１２Ｔ老化前后表面的亨特白度和黃色指數(shù)。??ｍｉ??圖２．４尼龍１２Ｔ老化不同時(shí)間的樣品照片??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｓａｍｐｌｅ?ｐｈｏｔｏ?ｏｆ?ｎｙｌｏｎ?１２Ｔ?ａｇｉｎｇ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｍｅｓ??２０??

Ｆｉｇｕｒｅ?２．５?Ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?Ｈｕｎｔｅｒ?Ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ?ａｎｄ?Ｙｅｌｌｏｗ?Ｉｎｄｅｘ?ｗｉｔｈ?Ｔｉｍｅ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?Ｎｙｌｏｎ?１２Ｔ??Ｔｈｅｒｍｏ－Ｏｘｙｇｅｎ?Ａｇｉｎｇ?（１７０?°Ｃ）??分光測(cè)色儀的測(cè)試結(jié)果如圖２．５所示，從圖中可以看出：在老化初期１０?ｈ??以?xún)?nèi)黃色指數(shù)急劇增加，亨特白度迅速降低。隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)亨特白度值為??逐漸減小，黃色指數(shù)逐漸增大。也就是說(shuō)，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，尼龍１２Ｔ逐??漸變暗、變黃、變黑；且在老化初期，樣品顏色變化明顯，老化一段時(shí)間后，顏??色變化趨于緩慢，最終成為黑色；樣品外觀顏色的變化必然伴隨著內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)??的改變，脂肪族尼龍材料中與氮相鄰的亞甲基上的碳－氫鍵通常被認(rèn)為是最弱的??鍵，并且通過(guò)暴露于熱、氧和紫外光等條件在該碳上進(jìn)行著復(fù)雜的氧化反應(yīng)［８５］。??因此下文采用紅外光譜詳細(xì)分析了熱氧老化不同時(shí)間的尼龍１２Ｔ樣品表面的分??子結(jié)構(gòu)變化。??２．３．２尼龍１２Ｔ老化前后的紅外譜圖分析??紅外吸收光譜法是研宄聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的一種十分重要的方法，特別是對(duì)聚??合物特定官能團(tuán)的鑒定方面
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本文編號(hào)：2839825