生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯的改性及纺丝技术进展

采用生物基芳香单体2,5-呋喃二甲酸替代石油基单体TPA制备所得生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),是石油基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)最引人注目的替代品。由PEF制备所得纤维的拉伸强度和弹性模量均高于PET,但其结晶速率、韧性远低于PET,从而限制了其在纺织领域的产业化应用。文中介绍了PEF改性的几种方法,包括通过共聚柔性链段或对称刚性结构的二元酸或二元醇单体实现分子结构设计、与柔性主链聚合物熔融共混以改善PEF韧性,以及通过添加无机或有机成核剂改进PEF的结晶性能,并概述了PEF纺丝技术的现状。

PLA-g-GMA的制备及其对PBAT/PLA共混物结晶性能的影响

以制备的聚乳酸(PLA)-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝物(PLA-g-GMA)为聚(对苯二甲酸/己二酸丁二酯)(PBAT)与PLA共混物的相容剂,制得了PBAT/PLA共混物。采用FTIR、^(1)HNMR分析了GMA质量分数对PLA-g-GMA接枝率的影响。发现当GMA质量分数为20%时,制备的PLA-g-GMA(G-20)有效接枝率为6.44%。通过DSC、SEM考察了G-20质量分数对PBAT/PLA共混物(BAx,其中,x%为G-20的质量分数,下同)结晶以及微观形貌的影响。结果表明,G-20的加入使共混物中PLA在降温过程中形成的结晶结构更完善,BA6冷结晶峰消失;BA4结晶温度由未添加相容剂共混物(BA0)的75.4℃降至68.0℃;G-20的加入使共混物在结晶初期速率常数由0.83(BA0)降至BA10的0.68,抑制了初期PLA晶核产生,但促使第2阶段结晶速率由1.28(BA0)提高到1.38(BA2),促进了PBAT晶体生长;G-20使脆断截面中PLA与PBAT之间剥离程度减小;BA8纤维强度由BA0的0.25 cN/dtex提高至0.33 cN/dtex。

生物基聚酰胺510 POY纺丝成形工艺研究

以相对黏度2.5的生物基聚酰胺510(PA 510)为原料,通过高速纺丝制备PA 510预取向丝(POY),分析了PA 510的热性能,重点研究了PA 510切片干燥条件、纺丝温度、冷却条件、集束位置及卷绕速度对PA 510 POY纺丝成形稳定性的影响,并对PA 510 POY的力学性能进行表征。结果表明:PA 510的熔融峰值温度为217.3℃,PA 510的纺丝温度应高于218℃且低于其分解温度;在干燥温度80℃、干燥时间10 h的条件下,PA 510切片干燥后的含水率为265μg/g,满足纺丝工艺要求;控制纺丝温度252~254℃,侧吹风温度20℃、相对湿度大于等于85%、速度0.45 m/s,集束点距喷丝板距离900 mm,卷绕速度4300 m/min,纺丝稳定,卷绕成形好,制得的88 dtex/24 f PA 510 POY的断裂强度4.21 cN/dtex、断裂伸长率64.45%、条干不匀率1.01%。

三叶异形聚乳酸纤维的熔融纺丝及其性能研究

以特性粘数1．51 dL／g的聚乳酸(PLA)为原料,采用三叶异形喷丝板一步法熔融纺丝制备出异形度为52％的三叶异形PLA纤维,研究了其热性能和机械性能。结果表明,PLA纤维的断裂强度和初始模量随拉伸倍数的增加而提高,经4倍拉伸,其断裂强度为2．39 cN／dtex,初始模量为17．27 cN／dtex。由于PLA的慢速冷却结晶过程,纤维在成形过程中形成不同晶层厚度的结晶结构。纺丝过程中纤维皮层结构受到更大的拉伸取向作用,并在纤维表面出现一定游离原纤化结构。

无机抗菌材料

无机抗菌剂由于其独特的性能而成为当前抗菌材料领域的研究开发热点 ,本文就主要的无机抗菌剂 ,包括载体类、非载体类及复合类抗菌剂的结构及其性能作了较为全面的论述 ,同时介绍了其在纺织品、塑料。

超微细ZnO表面改性及PP/ZnO共混体系流变性能

研究了超微细ZnO的表面改性条件 ,并采用正交实验确定粉体改性中最重要的影响因素为偶联剂的用量。由于粉体的团聚 ,导致粉体表面活性点的封闭 ,因此实际偶联剂用量小于理论计算值。研究发现 ,粉体表面改性中的偶联剂用量对PP ZnO共混体系流变行为有较大的影响 ,当偶联剂用量适当时 ,共混体系的表观粘度趋于最小 。

聚丙烯抗静电纤维的研究 Ⅱ.共混体系的流变性能

以 PP-PEG,PEG,Cu I为抗静电剂 ,并以不同比例与 PP共混 ,研究聚丙烯抗静电三元共混体系 PP/ PEG/ Cu I和四元共混体系 PP/ PET-PEG/ PEG/ Cu I的流变性能。结果表明 :共混体系均为非牛顿假塑性流体 ,表现为剪切变稀且表观粘度均比纯聚丙烯体系有所降低。共混体系非牛顿指数均大于纯PP,且随添加组份的不同而不同。

PP/EVA/沸石共混体系流变性能研究

采用3211型毛细管流变仪,研究230℃下乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)单一体系及聚丙烯(PP)/EVA/沸石共混体系的表观粘度(η_d)和EVA的用量、EVA中醋酸乙烯酯(VA)含量,不同性质偶联剂改性沸石粉体等的相互影响规律,结果表明:对于纯EVA体系而言,熔体的η_d随共聚体系中VA含量的增加而增加,且均高于本研究所用PP熔体的η_d;其变化趋势同VA含量没有明显的线性关系,同熔体流动指数测试结果有相同的趋势。在PP/EVA/沸石共混体系中,其混熔体的η_d均高于PP/沸石共混体系。对沸石表面采用极性化改性,所得共混熔体的η_d有所降低,证明采用不同偶联剂对粉体表面改性可以导致共混体系中不同结构的形成。

不同粉体对聚丙烯纤维光降解性能的影响

在加速光老化实验条件下,研究超细二氧化钛、超细氧化锌、抗菌沸石(ZA)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)对聚丙烯纤维光降解性能的影响.研究发现:超细氧化锌对基体聚丙烯表现出明显的光屏蔽性能,超细二氧化钛表现出光催化活性,ZA和EVA仅作为光惰性填料存在.纤维机械性能的变化可采用指数函数进行拟合,拟合指数越大,材料的耐光老化性能越好.红外分析表明:光降解后纤维体系生成大量的羰基基团,并在红外1 700～1 800cm-1区域出现宽的吸收峰.

材料结构因素对聚丙烯光氧化降解行为的影响

聚丙烯光老化是由于在材料的制备及成型过程中所引入的含有生色团的杂质,在吸收UV光后生成活性自由基从而诱发聚合物基体的系列化学反应,最终导致聚合物的降解。本文综述了聚丙烯本身结构因素,包括等规度、结晶度、取向度、试样厚度及添加剂等对其光降解行为的影响。

PP/EVA色丝力学性能研究(英文)

研究了 PP/EVA中 EVA含量及 EVA中 VA含量对 PP色丝力学性能的影响。结果表明 :当EVA2 1添加量为 0～ 5 .0 % (质量 )时 ,色丝断裂强度及初始模量随所用色母粒种类的不同而呈现不同的变化规律 ,但均有一极大值出现 ,此时 EVA2 1添加量均小于 5 %。在色丝共混体系中 ,初始模量均在EVA2 1添加量为 2 %时出现极值。 EVA中 VA含量 ( 14 %～ 2 8% )对共混色丝力学性能的影响不同 ,当EVA添加量为 2 % ,EVA中 VA含量为 18%时 ,共混色丝有最佳的力学性能。

EVA对聚丙烯/抗菌沸石共混纤维成形及其性能的影响

通过在聚丙烯/无机粉体共混体系中添加乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),研究了三元共混体系的纺丝成形性能和所得纤维机械性能。结果表明:对于多元复合粉体添加的功能体系而言,纺丝成形温度随复合粉体的添加而提高,但添加EVA可以在一定程度上改进共混体系的可纺性,降低纺丝成形温度;EVA的加入可同时改进聚丙烯(PP)/抗菌沸石(ZA)共混纤维的机械性能,这与ZA/EVA包覆结构的形成有关;相比较而言,在EVA添加量为2％(wt)的情况下,EVA28具有相对于EVA14、EVA21更好的纺丝成形性和较高的纤维机械性能。

紫外吸收剂及紫外屏蔽纤维/织物的发展

紫外屏蔽织物可保护皮肤免受过多阳光的伤害。本文对紫外线的组成及其危害 ,紫外吸收剂的种类及其各自的性能、优缺点进行了综合性的论述。同时介绍了紫外屏蔽纤维

聚丙烯抗静电纤维的研究Ⅰ.不同共混体系抗静电性能

分别对 3种不同的抗静电体系 PP/PET-PEG,PP/PEG/Cu I和 PP/PET-PEG/PEG/Cu I的抗静电性能进行了研究。结果表明 :三类共混体系均有一定的抗静电性能 ,其中以 PP/PET-PEG/PEG/Cu I共混体系的抗静电性能最好。当抗静电剂添加为总量的 6%时 ,其体积电阻率可达 6.8× 10 9Ω· cm,抗静电性能对环境相对湿度的敏感性低于 PP/PET-PEG体系 ,且纤维的力学性能较 PP/PEG/Cu I体系有所改进。共混体系为海相 -微纤复合结构。

超微细ZnO表面改性及PP／ZnO共混体系流变性能

研究了超微细ZnO的表面改性条件，并采用正交实验确定粉体改性中最重要的影响因素为偶联剂的用量。由于粉体的团聚，导致粉体表面活性点的封闭，因此实际偶联剂用量小于理论计算值。研究发现，粉体表面改性中的偶联剂用量对PP／ZnO共混体系流变行为有较大的影响，当偶联剂用量适当时，共混体系的表观粘度趋于最小，过多或过少的偶联剂用量均导致共混体系表观粘度的增加。

直接熔融聚合聚乙醇酸的合成与表征

以乙醇酸为原料,在催化剂氯化亚锡质量分数0.5％,反应温度165℃,反应压力70 Pa,反应时间10 h的条件下进行熔融聚合,直接合成了生物降解的医用纤维材料聚乙醇酸(PGA),用IR,DSC,X射线衍射等进行了表征,并与乙交酯开环聚合二步法合成PGA进行了比较。直接熔融聚合PGA的结晶度和微晶尺寸高于二步法,其合成工艺流程短、简单易行、耗时少,有利于降低医用纤维材料PGA的开发成本。

改善高粘聚酯流变性能的母粒研制

以特性粘数为0.9 dL/g的高粘度PET切片作为母体树脂,加入适量润滑剂,经表面处理的超细无机粉体及其它助剂,通过熔融共混造粒的方法制备高粘度PET切片纺丝用改性母粒.经纺丝实验表明,添加该母粒5%时,高粘度聚酯的流动性和可纺性有明显改善,纺丝温度比未改性前降低10～20℃,所纺制聚酯单丝的力学性能可满足造纸网用单丝要求,且耐疲劳性大幅提高,使用寿命明显延长.

明胶水溶液的静电纺丝成形

以水为溶剂制备明胶溶液进行静电纺丝，在60～65℃纺得明胶超细纤维，探讨了明胶用量、静电电压及纤网收集距离等因素对明胶水溶液静电纺丝成形的影响．结果表明：在60～65℃范围内，明胶溶液的黏度随明胶用量的增加而大幅上升，呈2次指数关系；随明胶用量的降低（从25％降到15％），所得纤维平均直径减小（从266．5nm降为167．7nm）；随静电纺丝电压的升高，纤维直径下降，当电压大于17kV后其变化趋于平缓；静电纺丝收集距离在11～21cm之间变化时，所得的纤维直径在165～210nm之间，变化幅度不大．

纳米ZnO对PP自然光降解的影响

在PP中添加O～1.2%的纳米ZnO粉体,通过共混熔融纺丝纺制成纤维,研究了共混纤维在自然光照射条件下的力学性能变化。结果表明,随着纳米ZnO用量的增加,共混纤维的断裂伸长率、断裂强度都迅速地降低,快速降解的起始点和断裂仲长率降低一半所需要的时间也逐步缩短。说明纳米ZnO对PP的自然光降解具有一定的催化作用,可用作PP材料可控光降解的光敏剂。

共聚酯共混改性丙纶染色动力学研究

以阳离子蓝X-GRRL为染料,根据100℃时,常压阳离子染料可染共聚酯共混改性丙纶在不同时间的上染量,采用无限染浴模型计算染料分子在改性丙纶中的扩散系数,据此求出染色过程的扩散活化能。其结果如下:100℃时阳离子蓝X-GRRL染料在改性丙纶中的扩散系数为1．8×10 -11cm2／s,是丙纶的扩散系数的10 000倍以上;扩散活化能为89．13 kJ／mol。