《尼龍6及稀土尼龍複合物的加工-結構-性能關係研究》是依託北京大學，由徐怡莊擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：尼龍6及稀土尼龍複合物的加工-結構-性能關係研究
- 項目負責人：徐怡莊
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目基於我們研發細旦尼龍6纖維製造技術中關於加工-結構-性能關係的一些基本問題，利用分子譜學、顯微鏡技術、X-射線衍射、熱分析和力學性能測試等方法，開展尼龍6及稀土尼龍複合物的結構與性能研究；細旦尼龍纖維取向行為與加工關係；β晶生成及轉變行為；皮芯結構和微纖結構及形成條件，為改善細旦尼龍性能提供依據。用熱處理等方式改變尼龍自身晶核來調控其結晶行為，發展調控尼龍摺疊鏈結構的新方法，為製造高強高模尼龍提供新的可能。把沉澱劑以蒸汽形式引入尼龍溶液中，誘導尼龍結晶，獲取由分立晶片組裝成的尼龍,探討製造條件與尼龍結構的關係。利用高分子晶片結構特徵和材料的高比表面特性，發展高效吸附材料和生物反應器載體。通過上述工作，加深對尼龍6及稀土尼龍複合物加工-結構-性能三者間關係的認識，為獲取具有特殊結構和性能的新型尼龍6複合功能材料奠定基礎。
結題摘要
一 在尼龍6中引入稀土助劑,發展製造細旦尼龍6纖維的新技術。完成超細旦尼龍6纖維的高速紡工業實驗，為該技術產業化奠定良好基礎。 二 為配合細旦尼龍製造技術的研發，開展下述研究： 1結合紅外光譜，XRD研究細旦尼龍6纖維的結晶行為。發現尼龍6在紡絲過程中生成亞穩態β晶。β晶型經沸水處理轉化為α晶型,而尼龍6γ晶型經沸水處理後不發生相轉變。在纖維卷繞中熔體拉伸倍數較低時產生γ晶;熔體拉伸倍數較高時產生β晶;。在牽伸過程中γ晶經β晶向α晶轉變。 2利用高分子過冷熔體的物理化學性質，可降低紡絲線的加工溫度，為發展節能降耗的熔體紡絲新技術提供依據。 3用同步輻射X射線納米CT技術，發現TiO2顆粒與尼龍基質存在明顯的反差，使TiO2顆粒在尼龍纖維中的分布狀態可在三維重建圖中被清楚地顯示出來。 4 發明出可線上測量紡絲線上纖維張力的新裝置。 5釔離子與尼龍6的醯胺基團間存在絡合配位作用。這不僅在紅外、拉曼光譜的醯胺I帶上產生新峰，而且使與尼龍6的構象相關的譜帶發生變化。釔離子使尼龍6的熔點降低並使尼龍熔體在冷卻過程中不發生結晶。 6用高溫高濃度金屬鹽水溶液處理尼龍6纖維，制出具有特殊形貌的多孔纖維，這類多孔纖維可能成為新型人工降雨成核劑。 7二維相關譜的交叉峰是研究分子間相互作用的有效手段。我們在先期工作中發展出正交樣品設計方案,使二維光譜交叉峰成為表征分子間相互作用的可靠手段。在本項目研究中取得下列進展：（1）發展異步正交樣品設計方法，即使在不同物質的特徵峰發生重疊的情況下，交叉峰亦能可靠反映不同溶質間相互作用。（2）最佳化構建二維異步相關光譜的方法，使二維光譜的交叉峰的靈敏度和信噪比得到上百倍的增強。（3）發展出雙正交樣品設計方法，同時用二維同步相關譜和二維異步相關譜研究分子間相互作用。（4）發展出異步雙正交樣品設計方法，成功地將二維異步相關譜分解成兩個互補的子譜，使人們能利用這兩個子譜詳細研究物質在分子間相互作用下所發生的峰強，峰位和峰寬變化。上述工作為深化認識尼龍與金屬離子相互作用提供新機會。 8我們發現了一種利用微乳反膠束製備超濃鹽酸的方法。超濃鹽酸中，酸水摩爾比在5以上而常規飽和鹽酸中酸水的摩爾比僅為0.28。超濃鹽酸中存在非電離氯化氫分子，亦在常溫常壓條件下與環已烯加成生成1-氯環己烷。該工作為製備的改善尼龍6物理化學性能的添加劑提供參考。
