信息资源检索期末作业

信息资源检索作业

院 系： 材料科学与工程学院 专 业：高分子材料

学生姓名： 学 号：

日 期： 2016 年 6 月 22 日

郑州大学科技查新委托单

编 号： 委托日期： 出报告日期

查新项目 名 称 机构名称 通信地址 委托人 邮政编码 负 责 人 联 系 人 查机构名称 新机构 联 系 人 传 真 电子信箱 电 话 电 话 通信地址 电子信箱 电 话 67780900、67780111、67781670 传真 传真 邮政编码 英文：The Synthesis of Nylon 6 Thermoplastic Elastomer 中文：尼龙6型热塑性弹性体的合成工艺研究 教育部科技查新工作站（Z12） 0371-67781720 一、查新目的及查新范围 □ 立项查新（申报计划、开题）： 开题 范围：□国内 □国内外 □ 成果查新（成果鉴定、申报奖励）： 范围：□国内 □国内外 □ 其它（请注明）： 范围：□国内 □国内外 一、查新项目的科学技术要点（充分反映出查新项目的概貌，简述项目的背景、技术问题、解决技术问题所采用的方案、主要技术特征、技术参数或指标、应用范围等相关技术内容。） （1）与其它种类的热塑性弹性体（TPE）相比，聚酰胺热塑性弹性体（TPAE）具有优异的抗冲击强度、耐化学性、耐磨性及消音性，同时兼具有橡胶良好的回弹性等优点。因此具有广泛的应用领域和良好的发展前景。 （2）尼龙6型TPAE的原料来源广泛，生产规模大，加工容易，使其价格相对其他TPAE要便宜，并且它的性能又不输于其他TPAE，所以尼龙6型热塑性弹性体更具市场竞争力。 （3）先通过二元酸法以己内酰胺和己二酸合成PA6预聚体，然后再以PA6预聚体和双端胺基聚醚为原料，分别在玻璃试管和0.2L不锈钢釜式反应器（反应釜）中采用熔融缩聚的方法合成TPAE。 （4）利用玻璃试管反应器探索出了TPAE的最佳工艺条件：反应温度约为230℃左右，反应时间为

5-6h，后期抽真空时间为1h。 （5）差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外（FT-IR）、热重分析（TG）等方法表征了TPAE的结构和热性能。结果表明：双端胺基聚醚对TPAE的熔点降低起到一定作用；最终合成的TPAE相对粘度可达2.10；TG的测试表明TPAE的热分解温度在347℃～488℃之间。 一、 查新点（着重说明该查新课题要求查证新颖性的部分，即体现该项目新颖性的全部技术创新点，如涉及内容、理论、方法、结构、工艺、配方、技术指标等等方面的创新点，如填写不下，请另附） （1）通过二元酸法以己内酰胺和己二酸合成PA6预聚体，然后再以PA6预聚体和双端胺基聚醚为原料，分别在玻璃试管和0.2L不锈钢釜式反应器（反应釜）中采用熔融缩聚的方法合成TPAE。 （2）TPAE的最佳工艺条件：反应温度约为230℃左右，反应时间为5-6h，后期抽真空时间为1h。 （3） 差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外（FT-IR）、热重分析（TG）等方法表征了TPAE的结构和热性能。结果表明：双端胺基聚醚对TPAE的熔点降低起到一定作用；最终合成的TPAE相对粘度可达2.10；TG的测试表明TPAE的热分解温度在347℃～488℃之间。 二、 委托人提供的资料（用户必须提供） □ 开题报告 □ 研制报告 □ 总结报告 □ 成果申报表 □ 专利说明书 □ 产品样本 □ 检测报告 □ 用户报告 □ 技术报告 □ 可行性报告 □ 报奖材料 □ 其他(请注明)： 份数：3份 密级：非密 □ 发表论文： □ 参考文献：

三、 中英文检索词（主题词、关键词、规范词、同义词、缩写、全称、化学名称、分子式、专利分类号等） 中 文 英 文 尼龙6热塑性弹性体 Nylon 6 thermoplastic elastomer TPAE TPAE 嵌段共聚物 block copolymer 双端胺基聚醚 double end amino polyether （以下由查新员填写） 检索结果： 费用 预付款： 查新员： 备注： 报告完成日期： 查新报告费 加急费 原文获取费 邮费/传真/长话 其它 计

课题：尼龙6型热塑性弹性体的合成工艺研究

The Synthesis of Nylon 6 Thermoplastic Elastomer

1、课题分析

分析主题概念：本课题包括2个主题概念，分别是“尼龙6（nylon 6）”，“热塑性弹性体（thermoplastic elastomer）”。“合成（Synthesis） ”属于过于宽泛的词，因此不作为主要检索词。

主题扩展：“尼龙6（nylon 6）”相近的词有“聚酰胺（polyamide）”、“尼龙1212（nylon 1212）”，“热塑性弹性体（thermoplastic elastomer）”相近的词有“TPAE”

中文检索词：尼龙6，聚酰胺，尼龙1212，热塑性弹性体，TPAE

英文检索词：nylon 6，polyamide，nylon 1212，thermoplastic elastomer，TPAE 中文检索式：（尼龙6或聚酰胺或尼龙1212）和（热塑性弹性体或TPAE） 英文检索式:(Nylon6 OR Polyamide OR Nylon1212) AND (Thermoplastic elastomer OR TPAE)

SU=(Nylon6+Polyamide+Nylon1212)*(Thermoplastic elastomer+TPAE ) 中文数据库及网络资源检索过程 数据库：知网 检索步骤及方法： 打开知网

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百度学术

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检索结果中的前五篇文献为：

前五篇文献为：

[1]Kishi H, Kuwata M, Matsuda S, et al. Damping properties of thermoplastic-elastomer interleaved carbon fiber-reinforced epoxy composites[J]. Composites Science & Technology, 2004, 64(16):2517-2523.

[2]Dyke J D V, Gnatowski M, Burczyk A. Solvent resistance and mechanical

properties in thermoplastic elastomer blends prepared by dynamic vulcanization[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2008, 109(3):1535-1546.

[3]Zhang S L, Wang G B, Jiang Z H, et al. Impact properties, phase structure, compatibility, and fracture morphology of polyamide-1010/thermoplastic poly(ester urethane) elastomer blends[J]. Journal of Polymer Science Part B Polymer Physics, 2005, 43(10):1177-1185.

[4]Ou Y, Lei Y, Fang X, et al. Maleic anhydride grafted thermoplastic elastomer as an interfacial modifier for polypropylene/polyamide 6 blends[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2004, 91(3):1806–1815.

[5]Naderi G, Razavi-Nouri M, Taghizadeh E, et al. Preparation of thermoplastic elastomer nanocomposites based on polyamide-6/polyepichlorohydrin- co -ethylene oxide[J]. Polymer Engineering & Science, 2011, 51(2):278-284. 搜索引擎名称：Web of Knowledge 检索步骤及方法： 打开Web of Knowledge

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搜索结果如下：

从以上结果可知：（1）检索出的文献有我们所需要的，但也有和我们所检 毫无关系。

（2）检索的结果太泛泛，增加了我们快速查找文献的难

度和工作量。

所以，应该进一步精确检索词。

热塑性弹性体研究综述

陈相见

摘要：与其它种类的热塑性弹性体（TPE）相比，聚酰胺热塑性弹性体（TPAE）具有优异的抗冲击强度、耐化学性、耐磨性及消音性，同时兼具有橡胶良好的回弹性等优点。因此具有广泛的应用领域和良好的发展前景。尼龙6型TPAE的原料来源广泛，生产规模大，加工容易，使其价格相对其他TPAE要便宜，并且它的性能又不输于其他TPAE，所以尼龙6型热塑性弹性体更具市场竞争力。

1. 热塑性弹性体

1.1.11.1 热塑性弹性体简述

热塑性弹性体（Thermo Plastic Elastomer）是一种具有传统橡胶（如丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶等）的性质，又具有像聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯那样的热塑性塑料加工性能的材料[1]。即热塑性弹性体在室温下表现为橡胶特性,在高温下能塑化成型。简称为TPE[2]。

热塑性弹性体是一种两嵌段聚和物，由软链段和硬链段构成。软段让聚合物有一定的柔顺性，硬段让聚合物在高温下可以塑化成型，并且让聚合物具有相当的强度[3]。热塑性弹性体的特点如下：

（1）具有很好的耐低温和耐高温性能 （2）良好抗冲击和抗疲劳性能 （3）高抗撕裂强度及高耐摩擦性能 （4）对环境及设备无伤害 （5）不用硫化、简化生产加工过程 （6）触感柔软、表面质量优异 （7）良好的可回收性和易加工性 （8）环保、无毒、无污染

另外，因为该聚合物的废料可以再利用，在很大程度上让橡胶制品不能再利用的问题得到了解决，这也让该聚合物成为学术界和工业界研究和开发的一个热点。并且热塑性弹性体可以利用正常的塑料加工方法( 例如铸塑、膜塑、挤塑塑等)和加工仪器，这使其生产时间变短, 产量变大,市场变得更加广阔[4]。所以TPE已经成为橡胶制品最新的替代材料，并且其无异味、不污染环境、手感好、产品精致，让产品更具竞争力，应用于汽车内饰、电子仪表、医疗、装饰、制鞋与日用品等各个领域。因此热塑性弹性体也是一中更具人性化、标准化、世界化的环境友好的新型材料。

1.1.21.2 热塑性弹性体的发展及最新进展 1.2.1 热塑性弹性体的发展

最早的热塑性弹性体（TPE）[3,7,12]是B.F. Goodrich Company在20世纪30年代开发的聚氯乙烯和丁腈橡胶的合金，近似于而今的热塑性弹性体预聚物。而最早商业化的是20世纪50年代美国杜邦公司开发出的聚氨酯热塑性弹性体。在20世纪70年代美国科腾公司首先通过阴离子聚合的方法合成出苯乙烯-二稀类弹性体，包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯聚合物。而DuPont在20世纪70年代初开发出Hytrel。GAF公司在1978年开发出的Pelprene，Eastman Chemical20世纪80年代初开发的 Ecdel，通用电气公司20世纪80年代中期开发的Lomod，都是相似的产品。与其他相比，TPOs的开发经历了十年，赫拉克勒斯公司最先申请了这类产品的专利，聚合物是用结晶的PP和EPM共聚得到的。PTAE的发展十分迅速，90年代初孟山都公司第一个开发出了了三元乙丙橡胶和聚丙烯的共混物（合金）Santoprene。几乎同时，Ato Chemie 公司最先开发出TPAE，被称为Grilamid。

到了今天，TPE已经有了非常多的品种，而这些TPE涉及到了人们的方方面面，已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。 1.2.2 热塑性弹性体的最新进展[5,8-9,12,14]

现在, 热塑性弹性体的需求越来越大，同时也对热塑性弹性体提出了更高的要求，这使得热塑性弹性体行业发展迅速, 不断出现新品种, 在商业中的地位越来越高。以下是TPE研发的最新进展：

Kraiburg TPE公司开发出一系列的无卤和阻燃TPE共混物，可以用来代替线缆中的PVC包覆物。并且该材料没有重金属和有机卤素化合物，减少了人们的身体隐患。

GLS公司在前几年研发了许多新型的TPE材料。其中有一种新的不含Phthalate acid和增塑剂TPE材料。该材料满足了欧美国家对玩具材料的要求。

GLS和巴斯夫股份公司联合推出一种软触摸应用的热塑性弹性体以及和该材料混合的硬基材。

以上只是列举了TPE研发产品中极小的一部分，在大的方向上，TPE的产品研发还集中在热塑性氟橡胶、茂金属弹性体、硫化弹性体、生物基弹性体、可降解弹性体等方面。

1.1.31.3 热塑性弹性体的分类及应用

由于研究人员对TPE的研究，使其产生了繁多的品种，这也导致了TPE有众多不同的分类方法。其中最常见的是按TPE中硬链段的化学构成分类。而适

合作为硬链段聚合物的主要有：PU、PS、PO、PE、PA。所以，用上述聚合物作为硬链段的TPE 被被称为聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）：、苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）、聚烯烃类热塑性弹性体（TPO）、聚酯类热塑性弹性体（TPEE）、聚酰胺类热塑性弹性体（TPAE）和其他类的热塑性弹性体[3]。 1.3.1 聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）

TPU[1,4-10]是第一种被研发出的热塑性弹性体，是一种（AB）n型线性嵌段共聚物。其大分子链的构造大多是由聚醚或聚酯（软段）和聚脲或聚氨酯（硬段）依次构成。聚氨酯类热塑性弹性体在很广的温度范围内都具备热塑性，这是因为分子链之间的氢键链接和大分子链间的适度交联。并且按照材料软缎的不同，聚氨酯类热塑性弹性体可以分为聚醚与聚酯两类。如TPU的主要性能下表1.1：

表1.1 TPU的主要性能

韧性强度大 耐寒性很好 硬度变化大 容易加工

聚氨酯类热塑性弹性体制品的耐冲击性及防震性能很好

聚氨酯类热塑性弹性体的Tg很低，在温度非常低的情况下

还会有很好的弹性

用不同的配方，就可以得到各种硬度的材料，而且还不影

响材料的使用性能

聚氨酯类热塑性弹性体可以用普通的热塑性材料的加工方法进行加工，如铸塑、挤出、吹塑等等。而且，聚氨酯类热塑

其他特性

性弹性体容易和其他聚合物共混形成新的材料

密度小、质量轻、耐霉菌、绝缘性好

TPU优异的性能，使其能应用于制鞋、纺织、装饰、汽车内饰、农业、矿业、玩具、飞机等各个领域。在汽车行业，聚氨酯类热塑性弹性体可用于生产保险杆、方向盘、仪表外壳、密封圈、密封片、车把、扶手、坐垫等。在纺织方面，TPU可做成氨纶切片，然后再通过熔融纺丝制备细旦熔纺氨纶。在薄膜和片材方面，TPU可制成多种薄厚、多种颜色的产品。TPU薄膜有很好的弹性、黏合性、抗穿刺性和抗撕裂性，多用于油品贮存、食品包装、织物层合等。 1.3.2 苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）

TPS[1,4-7,9-10]具有ABA的结构型式。A是指苯乙烯或聚苯乙烯衍生物的硬链段，B是二烯烃类的软链段。TPS的这种结构与SBR是完全不同的，因为其软链段和硬链段各自的玻璃化温度不同，所以它们各自形成对应的硬段相和软段相。所以，在TPS的相图中，聚苯乙烯相与聚二丁烯相两相分离。聚苯乙烯聚

集在一起，聚二烯烃分子链链接聚苯乙烯聚集体。这种结构中聚苯乙烯为材料提供强度，而聚二稀烃为材料提供弹性和塑性，这使得TPS具有了热塑性。

TPS的最主要种类苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物（SBS） 、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯聚合物及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的加氢物 等。其中SBS是近几十年来发展最快的新的合成橡胶之一，也是我国消费量最大的热塑性弹性体，也是世界上用量最大的热塑性弹性体。

由于TPS良好的性能，所以被广泛的用在各个地方。因其具有低温柔韧性、耐疲劳和耐磨损的性能而用于制造鞋；因其具有很好的回弹性、屈挠性、耐碾压和耐热不分解性而被用作绝缘材料；因其具有好的回弹性，可变的硬度范围，优良的生物相容性而被用于制造医疗用品。 1.3.3 聚烯烃类热塑性弹性体（TPO）

聚烯烃类热塑性弹性体[6-7,9-11]（TPO）是由聚烯烃树脂和橡胶共混而成一类热塑性弹性体。其中橡胶通常为 EPDM 、IIR和NBR。而聚烯烃通常是PE和PP。目前应用较多的是EPDM/PP。

TPO可以通过三种方法来制备:（1）直接聚合制备TPO；（2）将多种橡胶和聚烯烃树脂熔融共混制备；（3）让第二种方法制备的聚合物中的橡胶进一步交联来制备。在TPO的组织结构中，橡胶相和聚烯烃相是分离的，这在扫描电子显微镜图像里可以看到的，橡胶为连续相时，聚烯烃树脂为分散相或树脂为连续相时，橡胶为分散相或两者都是连续相的互穿结构。当产物的相态变化时，聚合物的特性也发生变化:橡胶形成连续相时，与硫化胶的特能相近；树脂形成连续相时，性能与塑料相近。

TPO的工作范围很宽，原料易得价低且性能优良，使其广泛应用于各个领域。例如在汽车领域，现在TPO是汽车领域的最主要的橡胶材料，并且TPO良好的耐候性，也是其成为汽车橡胶配件理想的材料。还有其良好的低温抗冲击性和熔体流动性，使得汽车保险杠保证其使用性能的情况下，减轻其重量和加工时间，同时也降低了其制作成本。TPO耐应变、耐龟裂、抗振动的性能，使其广泛应用于体育制品，如橡胶鞋底、滑雪鞋、训练用器械等。而良好的热熔接性、耐寒耐热性，使其广泛用于防水胶板、隔水材料、缝隙材料等建筑方面。其良好的成型性和柔顺性使其作为把手和太阳管外表材料。所以TPO是一种性能良好的材料。

1.3.4 聚酯类热塑性弹性体（TPEE）

聚酯型热塑性弹性体（TPEE）[7,12-13]是二元羧酸及其衍生物、二醇和分子量低的二醇通过熔融缩聚反应制备。其中常用的单体为对苯二甲酸、间苯二甲酸、

1,4-丁二醇、聚环氧乙烷二醇等。

TPEE的邵氏硬度（D）通常在40～63范围内，并且可以通过调节软段和硬段之间的比例来调节材料的硬度。可以用于电子元器件和齿轮、玩具的机械手、通讯设备等方面。产品有很好的形状稳定性、低噪音和耐磨性等性能。使用温度为-40～150℃，所以TPEE有很好的耐热性。在低应变下，TPEE具有良好的耐疲劳性、高弹性并且滞后损失小。可以利用多种热塑性材料加工方法，如铸塑、吹塑、摸塑、热成型等，最终都能都到特性很好的物品。

但是TPEE也有很大的缺点，上文说了硬度是其优点，但这也是它的缺点，因为硬度太大不容易制备较为柔软的产品。同时TPEE不耐酸、碱，易水解。 1.3.5 聚酰胺类热塑性弹性体（TPAE）

因为本课题研究的PA6型热塑性弹性体是TPAE的主要品种之一，所以这里不再赘述，在下面的内容中会详细介绍TPAE。

2 聚酰胺热塑性弹性体（TPAE）

1.1.42.1 聚酰胺热塑性弹性体简述

TPAE[4,13]是最新发展起来的、特性最好的一类弹性体。TPAE与其他TPE一样，都是由硬链段与软链段组成，其硬链段是PA，主要有PA6、PA11、PA12等，软链段主要是PTMG、PPG和PEG等，两者之间以酰胺键链接。

众所周知，聚酰胺产品一般韧性和硬度是比较大的，不具有弹性或弹性极小。但是TPAE却具有很好的弹性。这是因为TPAE的软段为其提供了弹性，其机理是硬链段的聚酰胺的Tg和Tm较高，而软链段的Tg和Tm较低。所以在两者的共聚物由熔融状态冷却时，聚酰胺硬链段首先凝固或结晶，而此时软链段仍是熔融状态。所以在室温下，TPAE中的硬链段与软链段是分离的。硬链段的PA分散在软链段的连续相中，起到交联的作用。当温度升高时，该交联被破坏，硬链段PA变为熔体，进而共聚物可以流动，即具有热塑性。

TPAE的性能取决于软、硬链段的化学组成、相对分子质量和软/硬链段的配比。硬链段结晶性与和共聚物中所占比例越高，其熔点、硬度、耐化学品性越好。反之，则对TPAE的热氧稳定性、吸湿性、抗静电性和Tg影响很大。所以通过调整TPAE中软、硬链段两者的配比比，就可以得到用途不同的TPAE产品。 1.1.52.2 TPAE的国内外研究现状 2.2.1 国内的研究现状

李楚新[15]等人利用移动窗口二维红外光谱，对聚酰胺热塑性弹性体热致转

变行为的分子运动机理和相转变进行了研究，验证了TPAE的熔融转变依赖于硬链段区域、过度区域内不完整晶区的熔融热。

黄夏[16]等人用己二酸、ε-己内酰胺和聚四氢呋喃醚采用二步法熔融聚合了系列聚酰胺6－聚醚酯弹性体，并通过FT－IR和1H－NMR确定了该系列共聚物的化学结构，还利用DTG和DSC，DMTA和万能拉伸仪分别表征了其机械性能和热性能。验证了该共聚物是一种良好的高韧性、抗寒、耐热的弹性体材料。

张英伟[17]等人用Caprolactam与 laurolactam和少量的聚醚型的预聚体进行阴离子聚合，然后获得了一系列多嵌段共聚聚酰胺弹性体; 利用对其分子结构进行表征，再使用TG 、DSC、DMTA 研究其热性能;

雷景新[18]等人先制备了低分子量的端氨基PA预聚体和端异氰酸酯的OPU。然后将低分子量的PA预聚体与OPU进行共聚反应,得到PA型热塑性弹性体（TPE）。利用FTIR、广角X射线衍射、DSC、TG、偏光显微镜、拉伸应力应变曲线和溶解实验等测试了PA型TPE的结构与性能,结果表明:合成的PA型TPE具有出优良的力学性能,拉伸强度可达60 MPa以上,而且使用温度范围很广（- 80℃～170℃），是一种性能优良的TPE材料。

张伟，魏发云[19]利用TPAE与PLA共混进行增韧改性。结果表明，当TPAE含量在20%～30%（wt%，下同）之间时，共混物发生脆韧转变，最大冲击强度可以达到67.6J/m，但是其拉伸强度与模量大幅度降低；当TPAE的含量在5%～10%时，共混物的拉伸强度最高；而TG的分析数据显示，TPAE在一定程度上提高了PLA的热降解温度。

到目前为止，国内对PATE的研究已经进行了近二十多年，但是真正能大规模生产的PTAE还没有出现，有的只是小规模，性能较差的TPAE在生产，与国外还有很大的差距。 2.2.2 国外的研究现状

Anuja Shirole[20]等人用嵌段聚醚酰胺热塑性弹性体（PEBA）做基体，与PVA聚静电纤维开发新的热响应形状记忆复合材料。该实验利用PEBA的橡胶弹性和可你的玻璃化转变，结合PVA填料来为材料创建一个显示形状记忆特性的积极影响。结果表明：这种转变确实可以用来固定一个暂时的形状和恢复永久形状。

Banerjee, SS[21] 等人让氟橡胶与聚酰胺6共混形成新的热塑性弹性体，通过检测可以了解该材料的拉伸弹性明显改善，拉伸强度与杨氏模量明显提高。

Chatterjee, T[22]等人以硅橡胶（PDMS）和聚酰胺（PA12）采用动态硫化法制备新型热塑性硫化橡胶（TPV）。并对各种类型作为交联剂的过氧化物对动态硫化的影响进行了详细研究。硅橡胶和尼龙的比例按重量1:1制备TPV。并对三个结构不同的过氧化物，即过氧化二异丙苯（DCP），3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三

氧杂环乙烷（PMTO）和过氧化氢异丙苯（CHP）进行调查。虽然DCP是固化硅橡胶的最佳选择，在高温下有焦烧的情况下，但是其对硅橡胶的交联还不够显著，为了增加焦烧时间，在DCP中加入TEMPO。其结果是增加了材料的拉伸强度与断裂伸长率。

Jantanasakulwong, K[23]等人以反应性共混尼龙6（PA6），马来酸酐接枝乙烯-1-丁烯共聚物（EB-g-MAH）和乙烯-甲基丙烯酸离聚物为原料，获到一种不怕热、不怕油浸的热塑性弹性体（TPE）。

Hyo Shin Jung[24]等人通过一种简便的制备方法，在这项研究中引入用简单的共混聚合物，通过干的固化过程使其弹性增强的方法。这种热塑性弹性体是在高达180℃温度下由三元乙丙橡胶（EPDM）与尼龙12在马来酸化的EPDM作为增容剂熔融共混制备而成的。干燥固化过程采用电子束（电子束）照射，然后应用对EPDM组分选择性交联，这是通过凝胶含量和差示扫描量热法测量确定的。TPE的机械性能和弹性性能被电子束照射改善，这通过测量拉伸强度，断裂伸长率，杨氏模量和拉伸强度可得到证明，得到一个强度很好的TPE。TPE的反复热循环展示了其很好的再处理能力，使用商业可利用的资源获得环境友好型热塑性弹性体。

在这可以看出，在TPAE方面国外明显比国内强很多，当然，这也是因为我国的TPAE研究起步较晚的原因。不过面对国外的技术优势，我们应该更努力更集中的研究TPAE的开发工作，使TPAE得国产化尽快实现。 1.1.62.3 聚酰胺热塑性弹性体的合成[25-27]

TPAE是通过酰胺化反应的方法制备的，主要是水解开环法和阴离子法。下面表1.2是两者的对比：

表1.2 水解开环聚合法和阴离子聚合法的对比

项目 聚合时间 聚合温度 对原料纯度的要求 聚合物产率 聚合物的分子量

性能 （1）二元酸聚合法

二元酸聚合法一般用过两步来完成聚合物的合成：

第一步：先将己内酰胺与二元酸在去离子水的催化下开环聚合，获得聚酰胺预聚体。在该反应中，二元酸起到封短的作用，所以二元酸稍微过量。

水解开环法 几个小时 高 一般 80%-90% 高 优良

阴离子聚合法 十几分钟 中 高 接近100%

中 一般

水解开环聚合法按照原料的不同，有二元酸聚合法和异氰酸酯聚合法。

并且可以通过控制二元酸的用量，来调节预聚体的分子量。该聚合的反应方程如下：

HO2C-(CH2)x-CO2H + nHN(CH2)5CO

HO2C-(CH2)5-NHCO-(CH2)x[CONH(CH2)5]n-CO2H (X)

第二步：再将第一步的预聚体（X）与聚醚熔融共聚，最终得到TPAE材料。其反应方程如下：

X+H2N-[(CH2)zO]m-NH2

（2）异氰酸酯聚合法

异氰酸酯聚合法在软链段的原料上基本相同，但硬链段原料上二元酸聚合法主要是芳香型聚酰胺，而异氰酸酯聚合法主要是半芳香型聚酰胺。半芳香尼龙硬链段大部分是由芳香型二元竣酸与二异氰酸醋聚合获到。其反应方程如下：

[ HO2C-(CH2)5-NHCO-(CH2)x-[CONH-(CH2)5]n-CONH-[(CH2)zO]mNH ]

阴离子聚合法的合成原料与水解开环聚合法大致相同，但阴离子聚合法是用阴离子催化剂和聚合引发剂通过离子聚合的方法得到最终的聚酰胺弹性体的，本课题用的是水解开环聚合法，所以阴离子聚合法这里不再赘述。 1.1.72.4 聚酰胺热塑性弹性体的性能与应用[26-27]

由于TPAE的硬链段是聚酰胺，所以TPAE具有聚酰胺的性能，如不拍热、不怕磨、耐化学腐蚀和拉伸强度高等。而软链段赋予了TPAE很好的韧性、弹性和耐低温冲击性。而两者形成的TPAE还具有良好的抗疲劳性。

因为TPAE具有很好的加工性，所以其可以用通用的挤出机进行加工，不需要另外的新设备，所以降低了成本，利于TPAE的推广应用。还因为其很好的力学性能，还有不拍热、不拍磨、耐化学腐蚀、耐候等特性，所以TPAE可以应用于工程器械、车用零部件、纺织、电气精密仪器、电绝缘手套、日常用品、弹性纤维、医用品、电子通信等各个领域。 结论

随着环保要求的提高，TPE因具有可回收利用、低毒、无污染等特点被广泛应用于汽车工业、电线电缆和密封制品等方面，目前存在的问题是形态结构控制困难，物理性能波动大、重复性差，主要原因是PA熔点高、熔体强度低，交联橡胶的相尺寸形态及分散均匀程度不稳定。现阶段TPAE多采用熔点低、价格贵

的PA12作为连续相基体材料，制备出的TPV价格较高，不利于TPAE的发展。因此，开发新型高温硫化体系和加工工艺，采用熔点较高、价格便宜的PA6制备PA类TPV具更高的实用价值，并将成为TPAE的发展方向。

对该课程的收获、体会、意见和建议

收获与体会：在本课程中我学会了如何在各种数据库中搜索自己想找的文献，知道了那些文献对自己更有帮助，学会了怎样精准、快速的查找文献。这对我今年的毕设论文撰写起到了巨大的作用，也会让我一会的科研更加顺利。

意见和建议：在本课程中，我认为老师在教室讲课的课时应该少些，多增加学生的上机课时，而且，上机时老师应该继续教学生怎样检索资源，这样能让学生更好地学会怎样检索自己所需要的资源。

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