摘 要： 结晶温度和溶剂影响尼龙12晶型。将尼龙12溶于不同溶剂中，将其浇铸成膜并等温结晶，运用广角X射线衍射、差示扫描量热(DSC)法和傅里叶变换红外光谱研究了溶剂和结晶温度对尼龙12多晶型的影响。结果表明，以苯酚/甲酸(v/v=1/1)为溶剂时，室温结晶生成α晶；80 ℃及以上温度得到γ晶；40～70 ℃时，α晶与γ晶共存，但α晶含量随着结晶温度的升高而逐渐减少。以甲酸/二氯甲烷(v/v=1/1)为溶剂时，室温结晶得到α晶白色不透明粉末，60 ℃时却得到γ晶半透明薄膜。DSC结果表明，结晶温度越高，形成的α晶熔点越高，且部分α晶在升温过程中Brill转变为γ晶。尼龙12从甲酸/二氯甲烷溶液结晶所得α晶和γ晶的峰值熔融温度分别高于从苯酚/甲酸溶液所得样品的峰值熔融温度。

关键词： 尼龙12； 溶液结晶； 多晶型；Brill转变

尼龙12 (PA12)是一种长碳链尼龙，它集PA的高强度和高韧性以及聚烯烃的易加工性和对水分的不敏感性于一体，广泛应用于航空航天、电子电器等领域，在通用材料中具有强势的竞争力。PA12属于多晶型聚合物，在室温能稳定存在的晶型为α晶和γ晶。其中，α晶可在经历高温高压(500 MPa)后缓慢冷却、采用其苯酚/乙醇溶液室温浇铸结晶、或在熔点附近进行拉伸等方法而得到；而γ晶通常由熔体缓慢冷却得到。Li等认为α晶是单斜晶系，而Cojazzi等却认为是三斜晶系。马丽丽认为形成氢键的分子链在α晶中呈反平行排列，链中的亚甲基为全反式构象，使扩展链之间容易形成全氢键。γ晶属单斜或假六方晶系。γ晶中形成氢键的分子链之间呈平行排列，其酰胺基团与亚甲基形成的平面锯齿链呈60°角扭曲。

PA12的结晶过程强烈依赖于温度、溶剂和应力等环境因素。马丽丽将PA12的苯酚/乙醇混合溶液在30 ℃进行溶液浇铸结晶得到α晶，而在90 ℃及以上温度溶液浇铸结晶则得到γ晶。Fernández等则以苯酚和1，4-丁二醇为混合溶剂，将PA12溶液在115 ℃等温结晶得到α晶，而以碳酸丙烯酯为溶剂在130 ℃等温结晶则得到γ晶。Ishikawa等将PA12的γ晶在160 ℃拉伸至4倍原长时发现γ晶部分转化为α晶。

出于对

PA12

多晶现象的研究兴趣，笔者在前人工作的基础上，分别采用苯酚

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甲酸、甲酸

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二氯甲烷为混合溶剂，进一步探究了溶剂对

PA12

多晶现象的影响。

将2 g PA12分别在50 mL苯酚/甲酸=1∶1 (v：v)混合溶液和50 mL甲酸/二氯甲烷=1∶1 (v：v)混合溶液中于室温搅拌3 h，形成浓度均为40 mg/mL的两种PA12溶液。将PA12的苯酚/甲酸溶液分别在室温、40，60，70，80 ℃下浇铸成膜并等温结晶；将PA12的甲酸/二氯甲烷溶液分别在25℃和60℃浇铸成膜并等温结晶。

在室温结晶样品的WAXD谱中出现一个2θ为6.1°的弱衍射峰和两个2θ分别为20.1°和24.3°的强衍射峰，这分别对应于α晶的(002)，(200)和(010)面，表明PA12的苯酚/甲酸溶液在室温结晶时仅生成α晶。当浇铸成膜温度在40～70℃时，发现α晶的(002)，(200)和(010)面与γ晶的(020)，(040)和(001)面共存，表明PA12的苯酚/甲酸溶液在该温域内结晶生成α和γ两种晶型。值得注意的是，在该结晶温度范围内，随着结晶温度的升高，α晶(200)面和....