含硝基有机铜盐抗氧剂的制备及性能研究(附件)【字数：17134】
摘 要摘 要尼龙材料由于其独特的性能优势广泛用于纺丝、注塑及制膜产品，但尼龙本身易氧化黄变，并最终导致其力学性能的降低成为其一大弊端。在成型加工中添加一定抗氧剂是简单常用的方法，但由于添加量较少，且存在抗氧剂分散不均而使其效果不能得到最佳的体现。本实验采用了熔融共混的方法，把铜盐和抗氧剂1098与抗氧剂626混合，把抗氧剂1098作为主抗氧剂，抗氧剂626作为热稳定剂，铜盐作为添加剂。通过挤出，造粒，注塑的方法得到改性尼龙6。研究了抗氧剂的用量、种类对于尼龙的拉伸性能、黄色指数的影响。并且用TG，DSC和红外光谱的方法对尼龙样条进行了性能的表征。结果表明，加入抗氧剂的尼龙材料中热处理后的拉伸强度明显高于尼龙6在热处理后的强度，而且不同抗氧剂对材料的黄变性能的影响不尽相同。采用1098/铜盐的复配体系的尼龙6，无论是从拉伸强度，分解温度，分子量还是黄色指数，都优于其他组分，所以，1098/铜盐的复配二元体系的可以作为尼龙6的最佳抗氧剂配方。关键词尼龙6；抗氧剂；拉伸强度；黄色指数
目录
第一章 绪论 1
1.1 高分子材料的老化 1
1.2 抗氧剂 2
1.2.1 抗氧剂的种类 2
1.2.2 抗氧剂的作用机理 3
1.2.3 抗氧剂的复配 4
1.3 尼龙 5
1.3.1 尼龙的分类 5
1.3.2 尼龙6 6
1.3.3 尼龙6常用的抗氧化剂 6
1.3.4 尼龙的耐热性能的研究现状 7
1.4 研究的目的和意义 8
第二章 实验部分 10
2.1 实验仪器和实验药品 10
2.1.1 实验药品 10
2.1.2 实验仪器 10
2.2 铜盐的制备与表征 11
2.2.1 铜盐的表征与测试 11
2.2.2红外分析 11
2.2.3熔点的测定 11
2.2.4铜含量的测定 12
2.3 耐高温尼龙6的制备及老化 12
2.3.1 样品的干燥 12
2.3.2 耐高温尼龙的制备 12
2.3.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
老化实验 13
2.4 测试与表征 13
2.4.1 拉伸强度 13
2.4.2 黄色指数 13
2.4.3 热重分析 13
2.4.4 DSC测试 14
2.4.5 扭矩 14
2.4.6 粘均分子量的测定 14
2.4.7 红外光谱分析 15
第三章 结果与讨论 16
3.1 有机铜盐抗氧剂的合成 16
3.1.1 温度的影响 16
3.1.2 时间的影响 16
3.1.3 甲醇用量的影响 17
3.1.4 铜盐的选择 17
3.1.5 红外光谱 17
3.2 有机铜盐的用量对尼龙性能的影响 18
3.2.1 扭矩 19
3.2.2 拉伸强度 20
3.2.3 黄色指数 21
3.3 抗氧剂的种类对尼龙的性能的影响 22
3.3.1 对扭矩的影响 22
3.3.2 对拉伸强度的影响 23
3.3.3 对黄色指数的影响 24
3.4 红外光谱分析 26
3.5 DSC测试分析 27
3.6 热重分析 28
3.7 粘均分子量分析 29
结论 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 高分子材料的老化
现实生活中广泛的把高分子材料应用于生活中的各个领域。老化就是高分子材料在加工，使用过程和存贮过程中，由于各种因素，性能和使用价值降低的现象。老化主要分为物理老化和化学老化两种[1]。
化学老化是分子结构变化的结果，一种不可逆的老化。主要的表现形式是塑料的脆化，纤维变黄以及橡胶的龟裂等等。化学老化分为两种类型，交联和降解。交联是高分子的碳氢健断裂，反应产生的高分子自由基结合，形成了网状结构。降解是高分子材料中受到紫外线，机械力，热，氧等等的因素的影响下而产生的分子链的断裂。降解和交联对于高分子材料的性能有着非常大的影响，交联使得高分子材料变硬，变脆。降解使得高分子的分子量下降，材料变软，抗拉伸性能降低[2]。物理老化不涉及分子结构的变化，它仅仅是由于一些物理的作用使得材料发生某些不可逆的变化，比如高分子材料中受潮之后绝缘性下降，但是在干燥之后可以得到恢复[3]。
高分子材料的老化现象主要是外观的变化，比如出现污渍，斑点，颜色发生变化等等。物理性能的变化，比如溶解性，流动性，耐热性等等发生的变化。力学性能的变化，比如抗拉，抗弯曲，抗压和抗冲性能的变化。电性能的变化，比如绝缘电阻，击穿电压等等[4]。
发生老化的原因主要是由于结构或者内部组分有引起老化的缺点，例如是具有不饱和双健，支链等等[5]。外界因素主要是阳光，热，水，机械应力，高辐射，电，工业气体等等。
老化的一个重要原因是高分子结构的本身。所以，我们可以通过改变高分子结构来提高高分子材料的抗老化性能[6]。例如，橡胶在硫化之后，仍然存在不饱和的双健，而且，橡胶在使用过程中又难免会暴露在空气中，所以，人们需要通过改性来提高橡胶的性能。高分子材料的生产中，必然会伴随着通过对分子结构的改性，从而提高高分子材料的性能，使得高分子材料可以更好的应用于生产和生活中。
我们也可以通过物理防护的方法，例如镀金属，涂防老化试剂，涂漆等等。这些方法可以显著地提高高分子材料的防老化性能，从而提高高分子材料的使用寿命[7]。
最后，高分子材料产品在被使用的时候，我们也要注意保护。例如不要把高分子材料的制品过多地暴露在空气中。对于一些不可避免的要长期暴露在空气中的制品，例如地膜，汽车轮胎，电缆外皮等等，我们只能通过改性以及提高加工质量来提高它们的抗老化性能。
1.2 抗氧剂
抗氧剂是指少量存在于聚合物体系中，可以抑制聚合物的氧化，从而减缓聚合物的老化，并且可以延长聚合物的使用寿命的一类物质，通常也叫防老化剂。其实多数的还原剂多数抗氧化剂，我们根据工业生产要求的不同选择不同的抗氧化剂。并且由于低分子量的抗氧剂因为挥发等因素发挥不到最后的抗氧化效果，所以，最近关于抗氧化剂的研究大多数是朝着高分子量的方向去的[17]。高效的抗氧剂应该保证在聚合物使用寿命之内不会因为一些物理原因而被消耗[18]。
目录
第一章 绪论 1
1.1 高分子材料的老化 1
1.2 抗氧剂 2
1.2.1 抗氧剂的种类 2
1.2.2 抗氧剂的作用机理 3
1.2.3 抗氧剂的复配 4
1.3 尼龙 5
1.3.1 尼龙的分类 5
1.3.2 尼龙6 6
1.3.3 尼龙6常用的抗氧化剂 6
1.3.4 尼龙的耐热性能的研究现状 7
1.4 研究的目的和意义 8
第二章 实验部分 10
2.1 实验仪器和实验药品 10
2.1.1 实验药品 10
2.1.2 实验仪器 10
2.2 铜盐的制备与表征 11
2.2.1 铜盐的表征与测试 11
2.2.2红外分析 11
2.2.3熔点的测定 11
2.2.4铜含量的测定 12
2.3 耐高温尼龙6的制备及老化 12
2.3.1 样品的干燥 12
2.3.2 耐高温尼龙的制备 12
2.3.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
老化实验 13
2.4 测试与表征 13
2.4.1 拉伸强度 13
2.4.2 黄色指数 13
2.4.3 热重分析 13
2.4.4 DSC测试 14
2.4.5 扭矩 14
2.4.6 粘均分子量的测定 14
2.4.7 红外光谱分析 15
第三章 结果与讨论 16
3.1 有机铜盐抗氧剂的合成 16
3.1.1 温度的影响 16
3.1.2 时间的影响 16
3.1.3 甲醇用量的影响 17
3.1.4 铜盐的选择 17
3.1.5 红外光谱 17
3.2 有机铜盐的用量对尼龙性能的影响 18
3.2.1 扭矩 19
3.2.2 拉伸强度 20
3.2.3 黄色指数 21
3.3 抗氧剂的种类对尼龙的性能的影响 22
3.3.1 对扭矩的影响 22
3.3.2 对拉伸强度的影响 23
3.3.3 对黄色指数的影响 24
3.4 红外光谱分析 26
3.5 DSC测试分析 27
3.6 热重分析 28
3.7 粘均分子量分析 29
结论 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 高分子材料的老化
现实生活中广泛的把高分子材料应用于生活中的各个领域。老化就是高分子材料在加工，使用过程和存贮过程中，由于各种因素，性能和使用价值降低的现象。老化主要分为物理老化和化学老化两种[1]。
化学老化是分子结构变化的结果，一种不可逆的老化。主要的表现形式是塑料的脆化，纤维变黄以及橡胶的龟裂等等。化学老化分为两种类型，交联和降解。交联是高分子的碳氢健断裂，反应产生的高分子自由基结合，形成了网状结构。降解是高分子材料中受到紫外线，机械力，热，氧等等的因素的影响下而产生的分子链的断裂。降解和交联对于高分子材料的性能有着非常大的影响，交联使得高分子材料变硬，变脆。降解使得高分子的分子量下降，材料变软，抗拉伸性能降低[2]。物理老化不涉及分子结构的变化，它仅仅是由于一些物理的作用使得材料发生某些不可逆的变化，比如高分子材料中受潮之后绝缘性下降，但是在干燥之后可以得到恢复[3]。
高分子材料的老化现象主要是外观的变化，比如出现污渍，斑点，颜色发生变化等等。物理性能的变化，比如溶解性，流动性，耐热性等等发生的变化。力学性能的变化，比如抗拉，抗弯曲，抗压和抗冲性能的变化。电性能的变化，比如绝缘电阻，击穿电压等等[4]。
发生老化的原因主要是由于结构或者内部组分有引起老化的缺点，例如是具有不饱和双健，支链等等[5]。外界因素主要是阳光，热，水，机械应力，高辐射，电，工业气体等等。
老化的一个重要原因是高分子结构的本身。所以，我们可以通过改变高分子结构来提高高分子材料的抗老化性能[6]。例如，橡胶在硫化之后，仍然存在不饱和的双健，而且，橡胶在使用过程中又难免会暴露在空气中，所以，人们需要通过改性来提高橡胶的性能。高分子材料的生产中，必然会伴随着通过对分子结构的改性，从而提高高分子材料的性能，使得高分子材料可以更好的应用于生产和生活中。
我们也可以通过物理防护的方法，例如镀金属，涂防老化试剂，涂漆等等。这些方法可以显著地提高高分子材料的防老化性能，从而提高高分子材料的使用寿命[7]。
最后，高分子材料产品在被使用的时候，我们也要注意保护。例如不要把高分子材料的制品过多地暴露在空气中。对于一些不可避免的要长期暴露在空气中的制品，例如地膜，汽车轮胎，电缆外皮等等，我们只能通过改性以及提高加工质量来提高它们的抗老化性能。
1.2 抗氧剂
抗氧剂是指少量存在于聚合物体系中，可以抑制聚合物的氧化，从而减缓聚合物的老化，并且可以延长聚合物的使用寿命的一类物质，通常也叫防老化剂。其实多数的还原剂多数抗氧化剂，我们根据工业生产要求的不同选择不同的抗氧化剂。并且由于低分子量的抗氧剂因为挥发等因素发挥不到最后的抗氧化效果，所以，最近关于抗氧化剂的研究大多数是朝着高分子量的方向去的[17]。高效的抗氧剂应该保证在聚合物使用寿命之内不会因为一些物理原因而被消耗[18]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/gfzcl/160.html
