用C固态核磁共振技术研究的半晶体聚胺中气诱导的形态变化13
Kee Sung Han1, Yongsoon Shin1, Eric D Walter2
1Physical and Computational Sciences Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington 99352, United States.
暴露于气会改变聚胺的形态,PA66由于其刚性结构而表现出最强的抗性. 这项研究揭示了链的移动性和结晶性如何影响高压气环境中的聚合物弹性.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态NMR光谱学 固态NMR光谱学
背景情况:
- 半晶体聚胺 (PA6,PA11,PA66,PA612) 在气暴露下容易发生形态变化.
- 了解这些变化对于涉及高压气环境的应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究四种聚胺 (PA6,PA11,PA66,PA612) 暴露于250 psi的气时的形态变化.
- 阐明聚合物结构,链流动性,结晶性和引起的形态变化之间的关系.
主要方法:
- 使用固态C核磁共振 (NMR) 技术,包括交叉极化 (CP) 和直极化 (DP) 魔力角度旋转 (MAS).
- 采用二维C-H宽线分离 (2D WISE) NMR来分析特定位置的分子动力学.
- 量化了晶度的变化,并确定了移动无形或接口相的存在.
主要成果:
- 在所有聚胺中,暴露显著降低了结晶性,PA612显示出最大的减少 (高达38%).
- 链的移动性有所不同,PA612 > PA6 > PA11 > PA66,PA6在碳基位点表现出增强的移动性,而PA612表现出减少的移动性.
- PA11具有最高的移动无形相 (16%),PA612具有最低的移动无形相 (9%). 此外,PA11的初始晶度最高 (36%),PA612的初始晶度最低 (21%).
- PA66表现出对引起的形态变化的最大抵抗力,这与其较高的初始晶度和较低的链流动性有关.
结论:
- 主要与聚胺中的碳基和胺基相互作用.
- 聚合物链的流动性和结晶性与诱导的结晶相减少程度有很强的相关性.
- 在PA66中看到的结构刚性是提高高压气环境中的聚合物弹性的关键.
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