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本文主要选用氯化锂、氯化钙以及氯化锌三种无机金属盐分别与尼龙6共混,研究各种无机金属盐的引入对尼龙6氢键结构、结晶性能以及材料延伸热性能的影响。首先利用傅立叶红外光谱仪(FTIR)分析了以上三种盐的加入对尼龙6分子链间氢键结构的变化情况。同时通过扭矩以及熔体流动速率对各样品的黏度进行了研究。此外,采用差示扫描量热仪(DSC)以及X射线衍射仪(XRD)分析了样品中尼龙6的结晶性能以及晶型的变化情况。最后,探讨了各样品的力学性能以及热延伸性能。
实验结果表明:金属盐的加入使尼龙6分子链间的氢键结构发生了很大的变化,进而破坏其原有结晶。当金属盐含量增加到一特定值后,尼龙6最终由半结晶态变为无定形态。FTIR分析表明,LiCl或CaCl<,2>加入后因在尼龙6分子间形成六元环,结果造成更强的氢键结构的产生,同时其对应FTIR谱图上3250cm<-1>左右出现的新吸收峰。ZnCl<,2>加入到尼龙6后的情况则与上述有所不同,FTIR谱图变化较小,推断其加入是撑开了尼龙6分子从而破坏了其分子链间的氢键,并没有形成更强的氢键结构。扭矩以及熔体流动速率的结果表明尼龙6中加入LiCl或CaCl<,2>后,样品的粘度会变大,但加入ZnCl<,2>后则是变小。DSC与XRD结果表明,尼龙6中加入LiCl或CaCl<,2>后,样品的熔点、结晶温度与结晶度均下降,并且在盐含量较少的情况下,使尼龙6有可能形成丫结晶。尼龙6中加入ZnCl<,2>后,其熔点,结晶温度与结晶度均下降,但与其它两种盐相比,其受影响的情况较弱。同时,力学性能测试表明由于尼龙6中加入LiCl或CaCl<,2>后,样品的抗长强度有所增加,而加入ZnCl<,2>后则较明显下降。另外,随着含盐量的增加,样品的可延伸比有了很大的提高。并且当NY<,x>(LiCl)<,y>及NY<,x>(ZnCl<,2>)<,y>系列样品内LiCl及ZnCl<,2>含量分别达2wt%,而 NY<,x>(CaCl<,2>)<,y>系列样品内CaCl<,2>含量为达4wt%时,经延伸后样品之抗张强度达到最大,与纯尼龙6相比有了一定的提高;但各延伸样品经水洗后,抗张强度有所下降。