【摘 要】
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PET纤维属于合成纤维,纤维的生产成本低,同时还有耐热、耐腐蚀、耐光等优点,制成的织物保型性好、坚牢耐用。但是纤维也存在缺点,PET纤维的亲水性不好,不能通过常规染色进行染色,抗静电性能差。聚酰胺纤维(PA)是主链上含有酰胺键,酰胺基团属于亲水基团,同时酰胺键还可以和水之间形成氢键,所以聚酰胺纤维具有非常好的亲水性,同时主链上含有大量柔性的亚甲基所以聚酰胺纤维具有很好的强度、柔软性能。如果制得一种
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PET纤维属于合成纤维,纤维的生产成本低,同时还有耐热、耐腐蚀、耐光等优点,制成的织物保型性好、坚牢耐用。但是纤维也存在缺点,PET纤维的亲水性不好,不能通过常规染色进行染色,抗静电性能差。聚酰胺纤维(PA)是主链上含有酰胺键,酰胺基团属于亲水基团,同时酰胺键还可以和水之间形成氢键,所以聚酰胺纤维具有非常好的亲水性,同时主链上含有大量柔性的亚甲基所以聚酰胺纤维具有很好的强度、柔软性能。如果制得一种新型的聚酰胺酯纤维,这种纤维同时具备聚酯纤维和聚酰胺纤维的优点,那么这种纤维的未来市场将会更加广阔。本课题的主要研究内容就是采用直接酯化法使对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)进行反应得到聚酯,在聚酯合成的不同阶段将聚酰胺56低聚物作为改性单体进行反应,通过改变反应的条件,成功的合成两个系列的新型聚酰胺酯,同时通过熔融纺丝的方法制得新型聚酰胺酯纤维。通过一些测试方法对聚酰胺酯切片以及纤维进行结构和性能测试。研究表明:1、通过对两个系列的新型聚酰胺酯切片进行通过红外光谱(FT-IR)的研究证明聚酰胺56低聚物成功的引入到聚酯大分子链上,然后进一步通过对聚合物进行核磁共振氢谱(~1H-NMR)、以及进行核磁共振碳谱(13C-NMR)对高聚物的结构进行表征,研究表明,聚酰胺56低聚物已经成功的参与了反应,加入到聚酯的大分子主链上。2.对制备的新型聚酰胺酯样品进行一维广角X射线衍射(WXAD)分析,通过对新型聚酰胺酯进行WAXD分析表明,新型聚酰胺酯的晶型结构依然是典型的聚酯晶型结构,同时研究表明结晶度从32.69%降低到25.26%。3.通过对两个系列新型聚酰胺酯切片进行静态接触角(CA)研究,静态接触角在65.8~78.0°之间。采用乌氏粘度计对切片进行特性粘度的测试,研究发现样品的特性粘度在0.60~0.80 d L/g之间,利用粘度计算出的粘均分子量在1.6万以上,适合进行纺丝。4.通过对聚酰胺酯切片进行热性能的研究,研究发现,随着聚酰胺56低聚物含量的增加新型聚酰胺酯的熔点在235.80~221.33℃之间逐步下降,玻璃化转变温度也在76.15~71.89℃之间逐渐降低。对新型聚酰胺酯切片进行热失重(TG)测试,分析表明,样品的初始分解点温度都是在340oC以上,并且在相同的失重百分比的条件下系列2的温度要更高。5.采用UDY-DT工艺路线制备了新型聚酰胺酯纤维,UDY牵伸倍数分别为3.3、3.7、4.0倍,通过对长丝进行结晶度的分析,表明样品长丝的取向度和牵伸倍数之间呈现正比关系,结晶度在11.3~26.6%之间;同时长丝的取向度也和牵伸倍数之间呈现正相关关系,取向度在0.62~0.81之间。6.对样品长丝进行回潮率的测试,分析表明,长丝的回潮率会随着尼龙56低聚物单体含量增加而增加,在添加量只有5%的情况下,回潮率就可以达到1.0%及以上,当聚酰胺56单体添加量达到15%时回潮率可达到1.56%。7.对长丝进行沸水收缩率的测试,表明沸水收缩率与长丝牵伸倍数之间呈现正比关系。对样品长丝进行拉伸性能测试,研究表明,长丝的断裂强度和初始模量之间呈现正比的关系,断裂伸长率和长丝的牵伸倍数之间呈现反比的关系。同时随着聚酰胺56低聚物添加量的增加,新型聚酰胺酯长丝的断裂强度、初始模量和断裂伸长率之间的变化关系相反,初始模量、断裂强度下降,断裂伸长率提高,说明随着单体的加入,长丝的柔软性能得到提高,但是力学性能下降。
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