抗紫外消光聚酯纤维的制备与性能研究

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的紫外防护性能,采用熔融纺丝的方法,将质量比1∶1的二氧化铈-二氧化钛(CeO_(2)-TiO_(2))功能性复合粉体与PET切片共混制备抗紫外消光PET纤维。通过紫外-可见近红外光谱仪、差示扫描量热仪、声速取向测量仪、纱线强伸仪、纺织物防晒指数分析仪等对抗紫外消光PET纤维的性能进行测试和分析。结果表明:随着功能性复合粉体质量分数的增加,纤维的结晶度先减小后增大;纤维的力学性能有所下降,但仍能保持在3cN/dtex以上,满足服用性能的要求;当加入质量分数超过1.5%的功能性复合粉体时,纤维的回潮率得到提高,从0.41%上升到了0.61%,此时抗紫外消光PET纤维织物的紫外线防护系数(UPF)可以达到372+,长波紫外线区透过率小于3.67%,中波紫外线区透过率达到最小值0.05%,在正常和润湿状态下都能达到优异的抗紫外效果,同时消光性能也得到明显改善。

热管一步法仿真丝的研究

采用热管纺丝，通过改变纺程温度，摸索热管一步法仿真丝的工艺；应用强伸仪、Ｘ一衍射仪及沸水收缩测试等手段对热管纺丝纺制的纤维结构及性能进行了测试．着重探讨了纺丝速度及热管温度对纤维的影响．

二维向列型液晶的I-N相变及纹影织构模拟

从液晶的Landau-de Gennes自由能出发进行推导,发现在二维情况下向列型液晶的I-N相变为二级相变,且相变点为NωФ=2;在液晶畸变自由能单一Frank常数假设下,利用元胞动力学方法对二维向列型液晶的Ginzberg-Landau方程进行计算机模拟,得到了其纹影织构图样。

NMP-CaCl_2体系中低温缩聚合成PPTA研究

采用低温溶液缩聚法将对苯二甲酰氯(TPC)和对苯二胺(PPD)在NMP-CaCl_2溶剂体系中进行缩聚反应,制备了较高分子质量的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂。研究了分子质量与反应时间的关系,考察了初始单体浓度、摩尔配比、起始反应温度、反应时间等影响缩聚反应的因素,获得了较优的聚合条件:初始单体浓度为0.35～0.4mol/L,对苯二甲酰氯和对苯二胺的摩尔配比为1.009～1.012,起始反应温度为-15～5℃,反应时间为35～60min。发现搅拌转速对于聚合分子质量的影响主要体现在低转速范围,当转速超过某一临界值时,转速对PPTA聚合分子质量几乎没有影响。

高性能纤维复合材料的研究及应用

高性能纤维复合材料是以高性能纤维作为增强材料,树脂作为基体,通过加工成型得到的复合材料,具有质轻、高强高模、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强、易加工成型等优异性能,得到广泛的应用。本文介绍了高性能纤维复合材料常用高性能纤维和常用树脂基体、复合材料界面和应用领域,并分析了国内高性能纤维复合材料发展存在的问题。

Pt/PIC催化还原芳香硝基化合物制备芳胺

制备了一种多孔离子型高聚物(简称离聚物PIC),利用扫描电镜、透射电镜等一系列手段对离聚物PIC的形貌、结构进行表征,并制备负载型纳米铂催化剂(Pt/PIC)用于温和条件下芳胺(如对苯二胺、邻苯二胺、2-溴苯胺等)的合成实验中。实验表明:在1 atm H2条件下,该Pt/PIC催化剂对于芳香硝基化合物还原氢化反应具有高的催化活性和选择性,尤其是还原性基团如醛基、酮基、氰基,在氢化还原相应硝基芳基化合物过程中未受影响,且高产率得到相应芳胺。

PPTA分子构象模拟及相对分子质量及其分布研究

利用Material Studio软件对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的模型分子对苯二甲酰对苯二胺的单键内旋转势能进行计算,在最小能量假设条件下推算出一定聚合度PPTA大分子的末端距,以此与PPTA稀溶液(PPTA质量分数为0.8%的浓硫酸溶液)的光散射图谱得到的均方回转径分布进行关联,可得到其相对分子质量及其分布。结果表明:PPTA的链节长为1.328 nm,数均相对分子质量和重均相对分子质量分别为32 405,38 862;根据Mark-Houwink方程测得的PPTA的特性黏数为5.79 dL/g,与用乌氏黏度计测得的PPTA比浓对数黏度值5.58 dL/g的结果一致。

纤维级高密度聚乙烯流变性能的研究

采用RH2000毛细管流变仪,考察了6种不同相对分子质量(Mw)及其分布指数(MWD)的纤维级高密度聚乙烯(HDPE)的流变性能。结果表明:6种HDPE的非牛顿指数(n)为0.56~0.75,均小于1,其熔体为典型的非牛顿流体,MWD较大的HDPE对剪切速率(γ)变化比较敏感,宜采用MWD较小的物料用于纺丝;为8032s-1时,HDPE的黏流活化能较小,基本保持在15kJ/mol左右,高下HDPE对温度的敏感程度较小,对黏度(ηa)的调控占主导地位;随着HDPE的Mw的增大,结构黏度指数(△η)随之增大,其中4种HDPE的η较小,分别为0.446,0.446,0.446,0.501,预示其可纺性较好,有利于皮芯复合短纤维的成形加工。

HDPE/PET皮芯复合纺丝中组分表观黏度匹配及可纺性研究

以纤维级高密度聚乙烯(HDPE)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,采用复合纺丝法制备HDPE/PET皮芯复合纤维,考察了HDPE和PET的流变性能及二者熔体表观黏度(ηa)的匹配关系,探讨了剪切速率(γ)和纺丝温度对两组分熔体黏度比的影响规律,确定了皮芯复合纺丝最佳工艺条件,并对纤维性能进行表征。结果表明:HDPE和PET熔体的ηa均随着γ的增大呈现非线性降低,均为非牛顿流体;随着γ的提高,HDPE与PET的黏度比呈上升趋势,当γ为8000 s^-1时,HDPE与PET的熔体黏度比为0.6~0.8,且随纺丝温度的升高,黏度比的变化不明显;采用密度为0.959 g/cm^3的HDPE与PET进行复合纺丝,当HDPE/PET皮芯复合比为40/60、箱体温度为288℃、拉伸温度为90℃、拉伸倍数为3.0时,可纺性好,制得的HDPE/PET皮芯复合纤维的皮芯结构明显,截面形态良好,断裂强度为3.42 cN/dtex,断裂伸长率为40.06%,干热收缩率为3.73%。

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂在聚酯中的应用

采用PTA、EG及适量催化剂,添加2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)共聚合成含磷共聚酯,然后采用熔融共混法添加三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)制备了含磷共聚酯/MCA复合物。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和扫描电镜(SEM)等测试手段对合成聚酯进行结构以及热性能、成炭情况、燃烧性能的研究。结果表明:通过螺杆挤出机共混,三聚氰胺氰尿酸盐可以均匀地分散于阻燃聚酯中;在磷含量相等的情况下,随着MCA添加量的增加,阻燃聚酯的Tcc逐渐降低,Tg和Tm变化不大;在MCA添加量相同时,随磷含量的增加,阻燃聚酯的热性能变化不大;添加三聚氰胺氰尿酸盐能够提高含磷阻燃聚酯的极限氧指数(LOI);三聚氰胺氰尿酸盐与阻燃剂CEPPA具有一定的氮磷协效促进成炭作用。

低熔点皮芯复合聚酯纤维干热收缩研究

为了降低低熔点皮芯复合聚酯纤维的干热收缩,提高尺寸稳定性,采用干热收缩测试仪和声速取向测量仪研究了低熔点皮芯复合聚酯纤维的收缩机理以及纺丝成形和牵伸工艺对干热收缩率的影响规律。结果表明降低纺丝速度、升高牵伸温度、降低二牵倍率分配比例,有利于降低纤维干热收缩率。通过工艺调整,降低了低熔点复合纤维干热收缩率。

消光聚酯母粒制备工艺研究

探讨了双螺杆挤出机温度、螺杆转速、喂料速度、切粒速度、分散剂含量等工艺参数对制备消光聚酯母粒的影响,并优化了母粒制备工艺。在自建的功能母粒加工试验装置制备出过滤性能良好的消光聚酯母粒,并验证了这种母粒用于涤纶纺丝的可行性。

并列复合纤维原料及纤维性能研究

本文研究了用于制备双组分并列复合纤维高聚物的特性和不同高聚物原料的并列复合纺丝、牵伸、后加工工艺,并对纤维自卷曲性能和力学性能进行了对比和评价。结果表明:采用PTT和低黏PET为原料,并列复合纤维卷曲性能最佳,定型温度越高,卷曲率越高,但牵伸定型温度超过120℃,产品卷曲率有下降趋势。对纤维进行热处理,卷曲率随温度的升高和时间延长而变大。