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尼龙6(PA6)作为应用最广泛的工程塑料之一,具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等优良性能,但在生产、加工和使用过程中分子链易受热、氧气、紫外光、水蒸气等因素影响发生断裂降解,导致力性能下降、颜色发生变化。因此研究和开发耐热氧稳定性尼龙6具有重要意义。本研究以三苯基膦(PPh3)、硝酸铜、溴化铜等为原料,采用氧化还原法合成了两种有机铜盐抗氧剂(A和B),并对它们的结构和性能进行了表征。以有机铜盐A、有机铜盐B、抗氧剂1098/168、抗氧剂1098/A和1098/B为添加剂,采用熔融挤出的方法制备了耐热性尼龙6,研究这些抗氧剂对尼龙6热氧稳定性的影响。采用X射线衍射光谱(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、力学性能测试、热变形温度测试(HDT)、分子量测试、末端基测试、热重分析(TG)等方法对耐热性尼龙6进行了表征。本研究主要内容和结论如下:采用单因素变量实验法和正交实验法制备了有机铜盐A和有机铜盐B,通过分析产物产率、铜含量和熔程等得出了有机铜盐的最佳合成条件,有机铜盐A和有机铜盐B的产率分别为53.28%和78.17%。结果表明,三苯基膦为有机铜盐A和有机铜盐B的配体,有机铜盐A为两个三苯基膦配体的铜化合物,有机铜盐B为三个三苯基膦配体的铜化合物。有机铜盐A和有机铜盐B对尼龙6热氧老化性能影响的研究结果表明,有机铜盐A的加入提高了尼龙6的结晶度和熔体表观粘度,并对尼龙6具有一定的着色作用;含有机铜盐A的尼龙6老化处理后,其结晶度有所降低;有机铜盐B降低了尼龙6的结晶度,增加了熔体表观粘度,对尼龙6无色污;含有机铜盐B的尼龙6老化处理144h后,结晶度有所提高。两种有机铜盐相比,有机铜盐B的加入,使尼龙6的拉伸强度和断裂伸长率提高,使老化过程中产生的羰基数量降低,老化后的尼龙6表面无裂痕,对尼龙6具有更好的抗氧化效果。复配抗氧剂对尼龙6热氧老化性能的研究表明,抗氧剂1098与有机铜盐A和B复配使用对尼龙6耐热性均具有良好的协同作用;抗氧剂1098与有机铜盐复配使用降低了尼龙6的熔融温度和结晶温度,表明复配抗氧剂降低了尼龙6的晶片厚度;相比于1098/有机铜盐B,抗氧剂1098/有机铜盐A体系对抑制尼龙6端羧基的产生和端氨基的降低效果更佳明显,表现出更好的耐老化性;在N2和O2气氛中,添加抗氧剂1098/有机铜盐A和1098/有机铜盐B的尼龙6均具有较高的分解温度,表明这两种抗氧剂使尼龙6具有优异的热稳定性能;添加抗氧剂1098/有机铜盐A的尼龙6表面无裂痕,呈现韧性断裂,表明含有复配抗氧剂1098/有机铜盐A的尼龙6具有更好的耐热性能。