Nylon-6固態聚合及nylon-6共聚合物物性研究

Abstract

本研究主要是以耐隆-6作為基質，分別以兩個研究方向：固態聚合及脂肪族，芳香族單體共聚合實驗。 第一為使用固態聚合方式提高耐隆-6分子量。商業化耐隆-6大都以連續式製程生產，反應器特色為直立式長形設計，此法可得穩定分子量大小及分佈，但由於縮合聚合平衡反應關係，分子量因此受限，一般僅達於數目平均分子量20,000，可利用固態聚合方式提高其分子量。 我們可控制反應溫度，可反應末端酸及末端胺官能基存在於非結晶區，高溫狀態下可作移動並進而發生碰撞，二可反應末端基便有機會產生縮合反應並增大分子鏈，同時在真空狀態下，也會把副產物水抽走分離，以避免逆反應發生。 固相縮合聚合中，有一重要特性即為此反應可視為二次不可逆反應，反應物為耐隆-6中可反應末端酸基及可反應末端胺基。藉由控制不同反應溫度、反應時間、並分析反應後耐隆6胺末端基含量。 在收集相關數據後，做反應後濃度倒數減去反應前濃度倒數與時間對應可得反應速率k值。再藉由不同反應速率對數“ln k”與反應溫度倒數1/T 可求得Arrheuius 經驗式中反應活化能Ea為16.44 kcal/mole及碰撞頻率系數A為3.44×104(kg)(mmole)-1(hr)-1。 第二為使用耐隆-6原料己內醯胺，與己二胺分別與脂肪族己二酸,芳香族對苯二甲酸合成共聚合耐隆-6/6,6與耐隆-6/6,T高分子。先探討寡聚合體含量，再利用掃描式熱差儀分析共聚合高分子熔點。 藉由分子間作用力及分子結構組成不同，脂肪族軟鏈與芳香族硬鏈比例不同關係，討論高分子熔點相對應變化。