聚酰胺的络合改性研究进展
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剂， 它们 将 大分 子间 的氢键 暂 时隔 断 ， 可提 高拉 伸 性 ， 后 进 行 固 相 共 挤 出 、 融 纺 丝 或 是 冻 胶 纺 然 熔 丝， 超拉 伸后 进行 解络 合处 理 ， 进而得 到高强 高模
纤维。
倍 数 的提高 而 明显提 高 ， 到最 大 拉 伸 比为 ７ ５ 得 ．， 最 大模 量为 ６ ０Ｇ ａ ｅ 等 ¨ 研究 Ｐ ６熔融 ． Ｐ 。Ｌ ｅ 卜 Ａ
综 述 与 专 论
ＣＡＹＥ Ｂ，ＵＹ 合 ＮＴ业ＥＩＳ Ｈ 纤ＨＣＩ０Ｄ： Ｉ Ｓ Ｉ， （４ Ｎ 维工ＦＲ３Ｒ 成 Ｔ ２ ３） ０ＮＴ １ ６７
聚 酰胺 的络 合 改性 研 究 进 展
史 超 明 赵 国棵 贾 清秀 ， 宋 培培 杨 中开
（ ．北 京 服 装 学 院 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 京 １０ ２ ； ．服 装 材 料 研 究 开发 与评 价 重 点 实 验 室 ，北 京 １０ ２ ） １ 北 ００９ ２ ０ ０ ９
摘 要 ：综述 了碘 、 氨 、 无水 金属氯化 物及稀 土等络合改性 聚酰胺制备 高性能 聚酰胺纤维 的研究进展 ； 比较
了各类络合剂的改性效果 ， 目前氯化钙 、 稀土是具有前景较好 的络合 改性剂 ； 出聚酰胺 的络合改性研究 应 指 系统探讨聚酰胺与各种络合剂之间的配位机理 、 发掘新的改性方法。
也能 进入 到非 晶区 ＿ ， ８ 即碘 水 既 能屏 蔽 聚酰 胺 分 ｊ
子 晶区 的氢键 也 能Fra Baidu bibliotek屏 蔽非 晶 区 的氢 键 ， 而且 随 着
Ｋ 的 增 加 ， 键 逐 渐 被 阻 隔 ， 到 完 全 屏 蔽 。 Ｉ 氢 直 Ｐｒｒ ｏｔ 等 用碘 增容 Ｐ ６得 到 拉 伸倍 数 达 到 ４ ， ｅ Ａ ８ 但 其模 量却 只 有 ３Ｇ ａ 所 以并 不 是 所 有超 拉 伸 Ｐ， 都 可 以提 高模 量 。Ｃ ｕｈ和 Ｐｒ ｒ１ 究 了去 除 ｈａ ｏｔ ＿ ｅ 研
碘 以后 的变 化 ， 发现 Ｐ ６的结 晶度 和模 量 随 拉伸 Ａ
制备 高性 能改性 聚 酰胺 纤维 的关 键是 找 到合 适 的络合 剂 ， 蔽聚 酰胺 分子 间 的氢键 作用 ， 高 屏 提 其拉伸 倍数 。其 中络合剂 主要 包括 碘 、 无水 氨 、 金 属氯化 物 以及稀 土 ， 这些 屏 蔽 剂 也 可 以称 作增 塑
２ ， 后 取 出 ， 现 纤 维 在 ２ ４ｈ然 发 ０℃ 左 右 呈 橡 胶 状 高 弹体 ， 明 Ｐ ６吸 收 碘 后 ， 分 子 间 的氢 键 被 说 Ａ 其
破坏 。当碘水 溶解 Ｐ ６时 ， 离子 既 能 进 入 晶 区 Ａ 碘
ＷＰ ）但 同时氢键 的存 在 也 制 约纤 维 的拉 伸 ， Ｅ ， 使
其难 以达 到理 想 的强度 和模 量 。科研 工作 者们 通 过络 合冻 胶纺 丝 、 法 纺 丝 以及 增 塑熔 融 纺 丝 等 干
方法 进行 了探 索 ， 这 些 方 法 中 以 冻胶 络 合 的纺 在 丝方 法成 就最 为显 著 ， 到 了 至今 为止 最 高 模 量 得
为 ７ ． Ｐ 的 Ｐ ６纤 维 。 ０ ４Ｇ ａ Ａ
成膜 前碘 化 和成 膜 后 碘 化 的 区别 时 ， 现 将 Ｐ ６ 发 Ａ
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ －０； 改稿 收 到 日期 ：０ ０ ０ －０ ２ １ — ３３ 修 ２ １ ． ９２ 。
１ 聚酰 胺 的络合 改性
１ １ 碘 改性 聚酰胺 ．
作 者 简 介 ： 超 明 （９ ２ ）男 ， 士研 究 生 。研 究 方 向 为 史 １８ 一 ， 硕 高性能纤维材料。
关 键 词 ：聚酰胺
络合
超拉伸
聚酰胺纤维
改性
中 图分 类 号 ： Ｑ ２． Ｔ ３３６
文 献 识 别 码 ：Ａ
文章 编 号 ： ０ １０４ （０００ —０７ ０ １０ —０ １２１ ）６ ０４ －５
近 些 年 来 ， 于 聚 酰 胺 纤 维 的 改 性 研 究 颇 对 多＿ ］ 】 。与此 同时 ， 内外 很 多学 者 也 都 在潜 心 国 致 力 于高性 能 聚酰 胺 纤 维 的开 发 ， 以期 能 够 得 到
制 备高性 能 纤维 的 良好基 础 。从 聚酰胺 分子 基 团 结 构可 以看 出 ， 邻 大分子 的 Ｎ Ｈ基 团与 Ｃ Ｏ 相 — ： 基 团形成 分 子 间氢 键 ， 因而 其 熔 点 远 高 于 已经 工
业化 的超 高相 对 分 子质 量 聚 乙烯 纤 维 （ Ｈ Ｕ Ｍ—
配位 ， 即羧基 上 的氧 的 电子靠 向碘 离子 ， 成 卤素 形 分 子桥 ， 酰胺基 团原有 的氢键 破 坏 。脱 碘 后 ， 使 羧 基 与邻 近 的 Ｎ Ｈ基 团形成新 的氢键 。钱 人元 等 将未 拉 伸 的 Ｐ ６单纤 维 置 于 Ｉ一Ｉ 溶 液 中浸渍 Ａ Ｋ 水
进 入大 分子链 中 ， 因为酰 胺 的羧基 为强 供 电子基 ， Ｎ Ｈ基 供 电性 较 弱 ， 酰 胺 羧 基 与 电 子 接 受 体 碘 故
高熔 点 、 强 度 、 模 量 的 优 异 性 能 。 聚 酰 胺 ６ 高 高
（Ａ ） Ｐ ６ 大分 子 同聚 乙烯 （ Ｅ） 聚 乙烯 醇 （ Ｖ 一 Ｐ 、 Ｐ Ａ） 样 呈 平 面锯 齿 结 构 ， 为柔 性 链 大 分 子 ， 于结 晶 ， 易 耐磨 、 易染 色 ， 其 理 论 模 量 达 ２ ３ Ｇ ａ４， 备 且 ６ Ｐ ＿ 具 Ｊ
斜 分 子链少 一 半 。因此 人们 希望 在拉 伸前 聚 酰胺
以 Ｙ晶型存 在 ， 使拉 伸容 易进 行 ， 而在 拉伸 后则 希 望 聚 酰胺 以 晶 型存 在 ， 以得 到 高 强 度纤 维 。有 学 者提 出 ， 采用 吸碘 法可 使 Ｐ ６晶系 由 晶系 转 Ａ 变 为 晶系 』其 转变 机 理 如 下 ： ， 吸碘 后 Ｉ 离 子
纤维。
倍 数 的提高 而 明显提 高 ， 到最 大 拉 伸 比为 ７ ５ 得 ．， 最 大模 量为 ６ ０Ｇ ａ ｅ 等 ¨ 研究 Ｐ ６熔融 ． Ｐ 。Ｌ ｅ 卜 Ａ
综 述 与 专 论
ＣＡＹＥ Ｂ，ＵＹ 合 ＮＴ业ＥＩＳ Ｈ 纤ＨＣＩ０Ｄ： Ｉ Ｓ Ｉ， （４ Ｎ 维工ＦＲ３Ｒ 成 Ｔ ２ ３） ０ＮＴ １ ６７
聚 酰胺 的络 合 改性 研 究 进 展
史 超 明 赵 国棵 贾 清秀 ， 宋 培培 杨 中开
（ ．北 京 服 装 学 院 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 京 １０ ２ ； ．服 装 材 料 研 究 开发 与评 价 重 点 实 验 室 ，北 京 １０ ２ ） １ 北 ００９ ２ ０ ０ ９
摘 要 ：综述 了碘 、 氨 、 无水 金属氯化 物及稀 土等络合改性 聚酰胺制备 高性能 聚酰胺纤维 的研究进展 ； 比较
了各类络合剂的改性效果 ， 目前氯化钙 、 稀土是具有前景较好 的络合 改性剂 ； 出聚酰胺 的络合改性研究 应 指 系统探讨聚酰胺与各种络合剂之间的配位机理 、 发掘新的改性方法。
也能 进入 到非 晶区 ＿ ， ８ 即碘 水 既 能屏 蔽 聚酰 胺 分 ｊ
子 晶区 的氢键 也 能Fra Baidu bibliotek屏 蔽非 晶 区 的氢 键 ， 而且 随 着
Ｋ 的 增 加 ， 键 逐 渐 被 阻 隔 ， 到 完 全 屏 蔽 。 Ｉ 氢 直 Ｐｒｒ ｏｔ 等 用碘 增容 Ｐ ６得 到 拉 伸倍 数 达 到 ４ ， ｅ Ａ ８ 但 其模 量却 只 有 ３Ｇ ａ 所 以并 不 是 所 有超 拉 伸 Ｐ， 都 可 以提 高模 量 。Ｃ ｕｈ和 Ｐｒ ｒ１ 究 了去 除 ｈａ ｏｔ ＿ ｅ 研
碘 以后 的变 化 ， 发现 Ｐ ６的结 晶度 和模 量 随 拉伸 Ａ
制备 高性 能改性 聚 酰胺 纤维 的关 键是 找 到合 适 的络合 剂 ， 蔽聚 酰胺 分子 间 的氢键 作用 ， 高 屏 提 其拉伸 倍数 。其 中络合剂 主要 包括 碘 、 无水 氨 、 金 属氯化 物 以及稀 土 ， 这些 屏 蔽 剂 也 可 以称 作增 塑
２ ， 后 取 出 ， 现 纤 维 在 ２ ４ｈ然 发 ０℃ 左 右 呈 橡 胶 状 高 弹体 ， 明 Ｐ ６吸 收 碘 后 ， 分 子 间 的氢 键 被 说 Ａ 其
破坏 。当碘水 溶解 Ｐ ６时 ， 离子 既 能 进 入 晶 区 Ａ 碘
ＷＰ ）但 同时氢键 的存 在 也 制 约纤 维 的拉 伸 ， Ｅ ， 使
其难 以达 到理 想 的强度 和模 量 。科研 工作 者们 通 过络 合冻 胶纺 丝 、 法 纺 丝 以及 增 塑熔 融 纺 丝 等 干
方法 进行 了探 索 ， 这 些 方 法 中 以 冻胶 络 合 的纺 在 丝方 法成 就最 为显 著 ， 到 了 至今 为止 最 高 模 量 得
为 ７ ． Ｐ 的 Ｐ ６纤 维 。 ０ ４Ｇ ａ Ａ
成膜 前碘 化 和成 膜 后 碘 化 的 区别 时 ， 现 将 Ｐ ６ 发 Ａ
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ －０； 改稿 收 到 日期 ：０ ０ ０ －０ ２ １ — ３３ 修 ２ １ ． ９２ 。
１ 聚酰 胺 的络合 改性
１ １ 碘 改性 聚酰胺 ．
作 者 简 介 ： 超 明 （９ ２ ）男 ， 士研 究 生 。研 究 方 向 为 史 １８ 一 ， 硕 高性能纤维材料。
关 键 词 ：聚酰胺
络合
超拉伸
聚酰胺纤维
改性
中 图分 类 号 ： Ｑ ２． Ｔ ３３６
文 献 识 别 码 ：Ａ
文章 编 号 ： ０ １０４ （０００ —０７ ０ １０ —０ １２１ ）６ ０４ －５
近 些 年 来 ， 于 聚 酰 胺 纤 维 的 改 性 研 究 颇 对 多＿ ］ 】 。与此 同时 ， 内外 很 多学 者 也 都 在潜 心 国 致 力 于高性 能 聚酰 胺 纤 维 的开 发 ， 以期 能 够 得 到
制 备高性 能 纤维 的 良好基 础 。从 聚酰胺 分子 基 团 结 构可 以看 出 ， 邻 大分子 的 Ｎ Ｈ基 团与 Ｃ Ｏ 相 — ： 基 团形成 分 子 间氢 键 ， 因而 其 熔 点 远 高 于 已经 工
业化 的超 高相 对 分 子质 量 聚 乙烯 纤 维 （ Ｈ Ｕ Ｍ—
配位 ， 即羧基 上 的氧 的 电子靠 向碘 离子 ， 成 卤素 形 分 子桥 ， 酰胺基 团原有 的氢键 破 坏 。脱 碘 后 ， 使 羧 基 与邻 近 的 Ｎ Ｈ基 团形成新 的氢键 。钱 人元 等 将未 拉 伸 的 Ｐ ６单纤 维 置 于 Ｉ一Ｉ 溶 液 中浸渍 Ａ Ｋ 水
进 入大 分子链 中 ， 因为酰 胺 的羧基 为强 供 电子基 ， Ｎ Ｈ基 供 电性 较 弱 ， 酰 胺 羧 基 与 电 子 接 受 体 碘 故
高熔 点 、 强 度 、 模 量 的 优 异 性 能 。 聚 酰 胺 ６ 高 高
（Ａ ） Ｐ ６ 大分 子 同聚 乙烯 （ Ｅ） 聚 乙烯 醇 （ Ｖ 一 Ｐ 、 Ｐ Ａ） 样 呈 平 面锯 齿 结 构 ， 为柔 性 链 大 分 子 ， 于结 晶 ， 易 耐磨 、 易染 色 ， 其 理 论 模 量 达 ２ ３ Ｇ ａ４， 备 且 ６ Ｐ ＿ 具 Ｊ
斜 分 子链少 一 半 。因此 人们 希望 在拉 伸前 聚 酰胺
以 Ｙ晶型存 在 ， 使拉 伸容 易进 行 ， 而在 拉伸 后则 希 望 聚 酰胺 以 晶 型存 在 ， 以得 到 高 强 度纤 维 。有 学 者提 出 ， 采用 吸碘 法可 使 Ｐ ６晶系 由 晶系 转 Ａ 变 为 晶系 』其 转变 机 理 如 下 ： ， 吸碘 后 Ｉ 离 子