生物基聚酰胺56的共混改性及其结晶性能研究
发布时间：2021-06-27 16:55
聚酰胺纤维作为第二大合成纤维,其主要品种有聚酰胺6（PA6）纤维和聚酰胺66（PA66）纤维,约占整个聚酰胺纤维的98%以上,2018年我国年产聚酰胺纤维341万吨,居世界总量的第一位,生物基聚酰胺56（PA56）作为聚酰胺家族一个新品种,对其进行研究已成为当下热点,PA56的合成单体之一戊二胺来源于生物质,不仅可以减少对石油资源的依赖,而且还可以降低CO2的排放,但是PA56的结晶度相对较低,结晶的晶粒尺寸较大,导致了其纤维沸水收缩率较高,面料的尺寸稳定性差。本课题中,通过纳米粉体SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2和PA6,PA66对生物基PA56进行共混改性,制备了两个系列改性的PA56,对比研究改性前后PA56结晶性能的变化,通过优选改性效果较好的纳米SiO2和PA66对生物基PA56进行共混改性并进行了低速纺丝试验,通过对比纤维性能,沸水收缩率的变化等,最终选取了5%的PA66对生物基PA56改性进行了高速纺丝试验,并对...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PA56和PA56改性材料的非等温结晶曲线
12图2-210℃/min降温时材料的非等温结晶曲线2.3.1.2相对结晶度与时间的关系在非等温结晶条件下，温度（T）与时刻t存在式（2-1）的关系为t=(0T)/φ（2-1）式中：T0为t=0时的温度，℃；φ为降温速率，℃/min。对非等温结晶动力学参数进行演算和处理时，相对结晶度（Xt）是不可缺少的一个指标参数，Xt表示在t时刻样品结晶时所放出的热量与此样品在达到完全结晶时所放出的热量的比值，可以通过式（2-2）计算得出。=∫()0∫()∞0×100%（2-2）式中：dHt为在dt时间内样品结晶产生的结晶热焓不同降温速率下PA56和改性PA56相对结晶度（Xt）与结晶时间t的关系曲线如图2-3所示。由图2-3可知，所有曲线均呈现S型，且对于改性材料来说，整体的结晶时间均有不同程度的减小，从曲线图中我们可以定性的看出PA56/纳米SiO2和PA56/PA66分别是两个系列中结晶时间最短的，在后面的非等温结晶动力学部分将具体给出数据的比较。
14（g）PA56/PA66图2-3不同降温速率下PA56和PA56改性材料的相对结晶度与时间的关系曲线2.3.1.3非等温结晶动力学2.3.1.3.1Jeziorny法分析Jeziorny法是在Avrami方程基础上，使用降温速率φ对结晶动力学参数进行了修正，得到关系式（3）和（4）为lg[ln(1)]=lg+lg（2-3）lg=(lg)/φ（2-4）式中：Xt为样品在t时刻的相对结晶度，%；Zt为结晶速率常数；t为结晶时间，min;n为Avrami指数，与成核机理与生长方式有关；Zc为考虑了φ的影响对Zt进行了修正[56]。纯PA56和PA56改性材料的lg[ln(1)]与lg的关系如图2-4所示，相对应的结晶动力学参数如表2-1所示。由图2-4可知，两者的线性关系较差，结晶初期和后期偏离线性较大，因而Jeziorny法不适合描述纯PA56和PA56改性材料的非等温结晶过程。在做线性拟合时选择了中间线性较好的数据部分，由此计算的出其中n值（表2-1）。（a）PA56（b）PA56/纳米SiO2
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物基聚酰胺56纤维的结晶行为[J]. 陈美玉,来悦,孙润军,陈欣,庄浩. 纺织学报. 2017(12)
[2]纺织品接触冷暖感性能检测方法[J]. 袁志磊,蔡佳仕,唐怡莹. 纺织检测与标准. 2017(01)
[3]尼龙成核剂的研究与进展[J]. 吴桐毅,卢秋谷,严玉蓉. 合成材料老化与应用. 2016(03)
[4]生物质戊二胺己二酸盐改性共聚酯及其长丝的性能[J]. 娄雪芹,王学利,李发学,俞建勇,徐卫海,李乃强. 合成纤维. 2015(11)
[5]己内酰胺与十二内酰胺共聚尼龙的合成[J]. 孙丹丹,李江,任庆佩,潘庆华,马清芳,郝超伟. 杭州师范大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]尼龙56的物理性能及可纺性探析[J]. 于维才. 聚酯工业. 2014(01)
[7]溶液共混法制备碳纳米管/尼龙66复合材料及其性能[J]. 王志苗,白世河,张兴祥,王学晨. 复合材料学报. 2010(01)
[8]一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法[J]. 莫志深. 高分子学报. 2008(07)
[9]聚碳酸酯/尼龙6共混体系动态流变性能研究[J]. 卢家荣,吴水珠,曾钫,赵建青,傅轶,连瑞,林一品. 塑料科技. 2008(06)
[10]牵伸条件对聚酯长丝性能的影响[J]. 徐秀娟. 浙江理工大学学报. 2005(02)
博士论文
[1]新型尼龙56纤维的制备和表征[D]. YASSIR ABDEL GADIR ELTAHIR HASHIM.东华大学 2014
硕士论文
[1]PA56/PET复合纤维制备及性能研究[D]. 张若楠.东华大学 2017
[2]生物基尼龙56的结晶、动态热力学及流变性能研究[D]. 吴田田.东华大学 2017
[3]生物基聚己二酸戊二胺聚合物与长丝性能研究[D]. 张晨.东华大学 2015
[4]尼龙66/胺基改性SiO2纳米复合材料的原位聚合制备及其结构性能研究[D]. 陈广兵.湘潭大学 2010
本文编号：3253235
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PA56和PA56改性材料的非等温结晶曲线
12图2-210℃/min降温时材料的非等温结晶曲线2.3.1.2相对结晶度与时间的关系在非等温结晶条件下，温度（T）与时刻t存在式（2-1）的关系为t=(0T)/φ（2-1）式中：T0为t=0时的温度，℃；φ为降温速率，℃/min。对非等温结晶动力学参数进行演算和处理时，相对结晶度（Xt）是不可缺少的一个指标参数，Xt表示在t时刻样品结晶时所放出的热量与此样品在达到完全结晶时所放出的热量的比值，可以通过式（2-2）计算得出。=∫()0∫()∞0×100%（2-2）式中：dHt为在dt时间内样品结晶产生的结晶热焓不同降温速率下PA56和改性PA56相对结晶度（Xt）与结晶时间t的关系曲线如图2-3所示。由图2-3可知，所有曲线均呈现S型，且对于改性材料来说，整体的结晶时间均有不同程度的减小，从曲线图中我们可以定性的看出PA56/纳米SiO2和PA56/PA66分别是两个系列中结晶时间最短的，在后面的非等温结晶动力学部分将具体给出数据的比较。
14（g）PA56/PA66图2-3不同降温速率下PA56和PA56改性材料的相对结晶度与时间的关系曲线2.3.1.3非等温结晶动力学2.3.1.3.1Jeziorny法分析Jeziorny法是在Avrami方程基础上，使用降温速率φ对结晶动力学参数进行了修正，得到关系式（3）和（4）为lg[ln(1)]=lg+lg（2-3）lg=(lg)/φ（2-4）式中：Xt为样品在t时刻的相对结晶度，%；Zt为结晶速率常数；t为结晶时间，min;n为Avrami指数，与成核机理与生长方式有关；Zc为考虑了φ的影响对Zt进行了修正[56]。纯PA56和PA56改性材料的lg[ln(1)]与lg的关系如图2-4所示，相对应的结晶动力学参数如表2-1所示。由图2-4可知，两者的线性关系较差，结晶初期和后期偏离线性较大，因而Jeziorny法不适合描述纯PA56和PA56改性材料的非等温结晶过程。在做线性拟合时选择了中间线性较好的数据部分，由此计算的出其中n值（表2-1）。（a）PA56（b）PA56/纳米SiO2
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物基聚酰胺56纤维的结晶行为[J]. 陈美玉,来悦,孙润军,陈欣,庄浩. 纺织学报. 2017(12)
[2]纺织品接触冷暖感性能检测方法[J]. 袁志磊,蔡佳仕,唐怡莹. 纺织检测与标准. 2017(01)
[3]尼龙成核剂的研究与进展[J]. 吴桐毅,卢秋谷,严玉蓉. 合成材料老化与应用. 2016(03)
[4]生物质戊二胺己二酸盐改性共聚酯及其长丝的性能[J]. 娄雪芹,王学利,李发学,俞建勇,徐卫海,李乃强. 合成纤维. 2015(11)
[5]己内酰胺与十二内酰胺共聚尼龙的合成[J]. 孙丹丹,李江,任庆佩,潘庆华,马清芳,郝超伟. 杭州师范大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]尼龙56的物理性能及可纺性探析[J]. 于维才. 聚酯工业. 2014(01)
[7]溶液共混法制备碳纳米管/尼龙66复合材料及其性能[J]. 王志苗,白世河,张兴祥,王学晨. 复合材料学报. 2010(01)
[8]一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法[J]. 莫志深. 高分子学报. 2008(07)
[9]聚碳酸酯/尼龙6共混体系动态流变性能研究[J]. 卢家荣,吴水珠,曾钫,赵建青,傅轶,连瑞,林一品. 塑料科技. 2008(06)
[10]牵伸条件对聚酯长丝性能的影响[J]. 徐秀娟. 浙江理工大学学报. 2005(02)
博士论文
[1]新型尼龙56纤维的制备和表征[D]. YASSIR ABDEL GADIR ELTAHIR HASHIM.东华大学 2014
硕士论文
[1]PA56/PET复合纤维制备及性能研究[D]. 张若楠.东华大学 2017
[2]生物基尼龙56的结晶、动态热力学及流变性能研究[D]. 吴田田.东华大学 2017
[3]生物基聚己二酸戊二胺聚合物与长丝性能研究[D]. 张晨.东华大学 2015
[4]尼龙66/胺基改性SiO2纳米复合材料的原位聚合制备及其结构性能研究[D]. 陈广兵.湘潭大学 2010
本文编号：3253235
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