阻燃PA66树脂的制备

(1) DDP预处理。

为使DDP更易参与PA66缩聚反应，首先对DDP进行胺化处理。按照物质的量比为1∶1.05，称取DDP和己二胺(HMDA)并添加至两个三口烧瓶中，再分别向两个三口烧瓶中加入等量，然后将HMDA的乙醇溶液逐滴滴加至DDP的乙醇溶液中，60℃反应40 min，抽滤干燥得DDP–HMDA盐。DDP–HMDA盐的合成过程下图所示。

(2)氮–磷协效阻燃PA66树脂的制备。

将称量好的己二酸己二胺盐(AH盐)，MCA和DDP–HMDA配制成质量分数为65%左右的水溶液并添加2%的己内酰胺，混合均匀后加入高压反应釜并开启搅拌至100 r／min。为防止产物被氧化，用高纯N2置换釜内气体三次。控制保压阶段温度为210～220℃，降压阶段温度为265℃，后缩聚阶段温度为265～275℃。具体实验配方如下表所示。

●红外分析

从图中b曲线可观察到，FRPA66-4特征峰与PA66(图中a曲线)基本一致，说明己二酸己二胺盐已合成PA66。同时还发现FRPA66-4出现一些新吸收峰，1701 cm-1处为C=O特征吸收峰，1415 cm-1处为P-C特征吸收峰，1042 cm-1处为P=O特征吸收峰，759 cm-1处为苯环C-H特征吸收峰。分析可知，DDP经共聚反应引入PA66分子链。

●相对黏度及分子量

由上表可知，从PA66到FRPA66–4，相对黏度及分子量降低主要是由于DDP的刚性结构位阻效应较大，阻碍PA66聚合，使聚合反应变得困难，黏度下降，聚合度降低。

●熔融及结晶行为

由上图可知，PA66的熔点(Tm)为260.43℃，结晶温度(Tc)为215.87℃，随DDP含量增加，阻燃PA66Tm和Tc都呈降低趋势，FRPA66–4的Tm降低至250.78℃，Tc降低为203.74℃。同样，PA66结晶度(Xc)为34.58%，FRPA66–4的Xc降低为29.21%。这是由于DDP参与了PA66的聚合反应，聚合到PA66分子链，使PA66分子链的规整性和对称性遭到破坏，DDP的引入还会降低PA66分子间氢键密度，减弱PA66分子间相互作用力，导致阻燃PA66的熔点、结晶温度和结晶度降低。

●力学性能分析

DDP的引入必然会造成阻燃PA66力学性能下降，这是由于阻燃PA66的分子量和结晶度降低导致材料力学性能下降；另外，DDP的引入降低了PA66分子间氢键密度，导致材料力学性能下降。