亲水抗静电聚酯和纤维的制备及性能研究

发布时间：2017-12-19 04:22

本文关键词：亲水抗静电聚酯和纤维的制备及性能研究

【摘要】：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维具有优良的物理、化学和机械性能,自实现工业化生产以来,其纺织品大受消费者喜爱。但聚酯纤维存在着回潮率低、织物透气性差、易积聚电荷等缺点而影响其应用范围的扩大化。因此如何改善聚酯纤维的亲水性、透气性和抗静电性等一直是聚酯纤维的主要研究方向。本文以提高聚酯亲水性与抗静电性为目标,采用共聚和共混两种方法进行改性。通过共聚的方法,改变聚酯大分子链的规整性、增加其柔顺性,开发出新型的嵌段PET-PA6-PEG共聚酯。另一方面,筛选高吸水物质聚丙烯酸钠,经预处理后与常规聚酯共混,制备亲水抗静电共混聚酯。利用共聚法,在聚酯体系中,以PA6和PEG为共聚改性组分,选择合适的聚合条件,制PA6和PEG添加量一定,PEG分子量不同的4种共聚酯,研究分析了共聚酯的结构与性能。通过1HNMR和FT-IR对共聚酯的结构进行表征;利用TG、DSC等测试分析了共聚酯样品的热性能和结晶结构;通过吸水率和水接触角的测试评定了亲水性能;采用高压毛细管流变仪研究共聚酯的流变性能。结果表明,共聚酯的粘度适中,PA6、PEG与PET合成产物为嵌段共聚物,共聚酯的热稳定性低于常规聚酯,但Td均在熔点100℃以上,不影响其熔融纺丝加工性能;共聚酯的玻璃化温度、熔点等均低于常规聚酯,但随PEG分子量的增加,共聚酯的热性能参数又逐渐上升;与常规聚酯相比,共聚酯的结晶度有所下降,但未观察到晶型变化的迹象,随PEG分子量的增加,其结晶度逐渐增大,但不影响聚酯晶型。共聚酯的水接触角明显小于常规聚酯,吸水率达到5.0%。流变性能的研究结果表明,熔融状态下共聚酯属于典型的假塑性非牛顿流体。采用熔融纺丝法制备亲水抗静电共聚酯纤维。研究了纤维的力学性能、回潮率和体积比电阻。结果表明,当PEG分子量为6000时,共聚酯纤维具有优良的力学性能,其体积比电阻为8.3×109Ω·cm,回潮率为1.05%。采用共混法将具有高吸水性能的纳米级聚丙烯酸钠与常规聚酯切片共混制得亲水母粒,利用TG、DSC等测试了亲水母粒的热性能、熔融结晶性、吸湿性和流变性能等,在此基础上选择质量比为6:100的亲水母粒与常规聚酯切片共混后熔融纺丝成形。结果表明,共混聚酯具有良好的热稳定和亲水性,添加比例为4‰的聚酯纤维具有优良的吸湿性、抗静电性和力学性能,回潮率为2.09%,体积比电阻为2.3×109Ω·cm。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ342.2

【参考文献】

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