PET/Cu_2O纳米复合纤维的制备及性能

通过原位聚合法和共混法制备了系列不同含量氧化亚铜(Cu_2O)的PET/Cu_2O纳米复合树脂。采用红外光谱、扫描电子显微镜表征了Cu_2O的结构与尺寸,利用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪、复丝强力仪等分别评价了纳米Cu_2O在复合纤维中的分散性以及复合纤维的热力学性能、结晶性能及力学性能。研究表明:相对于共混法复合纤维表面的纳米粒子团聚现象,原位聚合法制备的复合纤维的表面纳米Cu_2O分布均匀;原位聚合法制备的复合纤维的断裂强度比共混法提高了47%~72%。抗菌性测试发现:当纳米Cu_2O质量分数为0.2%时,复合纤维抗菌率可达到99.73%。     

载银纳米氧化锌改性PET纤维研究

用T-氨丙基三乙氧基硅烷处理过的载银纳米氧化锌抗菌剂与PET共混制得PET抗菌母粒,通过复合纺丝制得抗菌剂质量分数为1%的皮芯型抗菌PET纤维。结果表明:抗菌剂在抗菌PET纤维中均匀分散,抗菌PET纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率均达99%以上;抗菌PET纤维较PET纤维强度和结晶度有所下降,玻璃化转变温度有所提高,熔点和结晶温度变化不大。     

纳米ZnO/ZnOw/HDPE抗菌性能及力学性能研究

研究了氧化锌晶须（ZnOw）对纳米ZnO／HDPE（高密度聚乙烯）抗菌性能的影响，并对制备的抗菌塑料表面形貌、力学性能等进行表征。结果表明，纳米ZnO／ZnOw／HDPE复合抗菌塑料的抗菌效果优于纳米ZnO／HDPE抗菌塑料的，添加ZnOw的复合抗菌材料在抗菌剂质量分数为2％时，对大肠杆菌的抗菌率已达到99．9％，相当于纳米ZnO的添加量为1.4％时，抗菌率即可达到99．9％。ZnOw可有效改善纳米ZnO的表面分散状态，并且复合抗菌剂的添加对材料的力学性能没有影响。     

亲水抗菌聚酯纤维的研究

采用精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)与多羟基化合物共聚,制得亲水聚酯(PET)切片,将该亲水PET与银系抗菌母粒共混纺丝,制得亲水抗菌PET纤维,并对其性能进行了研究。结果表明:加入相对PTA质量分数为0.8%的多羟基化合物,亲水PET的亲水性能较好,表面接触角为53.5°,特性黏数为0.591dL/g;亲水抗菌PET纺丝温度比常规PET切片低15～20℃;添加银系抗菌剂质量分数为10%的亲水抗菌PET纤维有较佳的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均大于99%,抗菌活性值均大于2,断裂强度为2.6 cN/dtex,回潮率约0.8%。     

酚类植物提取液抗菌PA6纤维的制备及性能研究

以酚类植物提取液为抗菌剂,聚己内酰胺(PA 6)为载体,制备抗菌母粒;采用抗菌母粒与PA 6切片共混纺丝,制备抗菌PA 6纤维,研究了其可纺性及抗菌性能。结果表明:该抗菌剂具有较好的抗菌效果,且对纺丝过程无明显影响;抗菌母粒中酚类植物提取液质量分数为10%,260℃时热失重率为4.2%,纺丝温度应小于260℃;共混纺丝时,抗菌母粒质量分数为3%,纺丝温度230~255℃,拉伸倍数5.3,纺丝顺利,无断头现象,所得抗菌PA 6纤维断裂强度为5.95 c N/dtex,断裂伸长率为35.3%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达99%以上;抗菌PA 6纤维经高温染色后,抗菌性能略有下降,高温热水条件下耐久性欠佳,宜采用原液着色。     

共混纺丝法制备抗紫外老化高强PET纤维的性能研究

选用UV-1577作为抗紫外老化剂,与特性黏数为0.98 d L/g的高黏聚酯(PET)切片共混,采用共混添加的方法得到抗紫外老化PET功能母粒,再与高黏PET切片进行共混纺丝,通过低速纺丝、多倍拉伸制备了抗紫外老化高强PET纤维。结果表明:UV-1577对高黏PET的共混和纺丝过程不会造成影响,随着UV-1577的加入,高黏PET非牛顿指数降低;当UV-1577质量分数为5.0%时,共混体系熔融温度从248℃上升到252℃,终止结晶温度从178℃上升到200℃;经过300 h人工氙灯加速老化,添加UV-1577改性高强PET纤维的端羧基指数变化程度明显下降,具有良好的抗紫外老化性能,其中UV-1577质量分数5.0%的高强PET纤维强度保持率达到95.6%。     

非织造布用抗菌聚丙烯纤维的制备及性能研究

选用高效、热稳定良好的有机类抗菌剂(KJ-1)与纤维级聚丙烯(PP)粉料混炼挤出，制备非织造布用抗菌PP树脂及抗菌PP纤维，研究了抗菌剂及其添加量对PP抗菌性能、力学性能及加工性能的影响，并对非织造布用抗菌PP纤维的抗菌性能和力学性能进行表征。结果表明：抗菌剂KJ-1分解温度为260℃,可满足与PP混炼挤出加工要求；添加KJ-1质量分数为0.02%时，抗菌PP树脂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于99%,灰分质量分数为0.019%,230℃时其加工性能与纯PP树脂非常接近；添加KJ-1质量分数0.02%制备2.22 dtex×40 mm非织造布用抗菌PP纤维，纺丝过程中工艺参数波动较小，喷丝板使用时间为22.8 h,纤维断裂强度为1.9 cN/dtex,断裂伸长率为325.4%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于99%,抗菌长效性达250 d以上。     

碳纳米管-炭黑协同改性PTT/PET复合纤维的制备及导电性能

聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PTT/PET)复合纤维具有稳定且高度螺旋的卷曲结构,为改善其抗静电性能,采用碳纳米管(CNT)/炭黑(CB)复合填料对PTT进行共混改性。将不同质量比的CNT,CB及PTT共混挤出,制备出用于纺丝的CNT/CB/PTT共混切片,CNT/CB/PTT共混切片与PET切片复合纺丝制备CNT-CB协同改性PTT/PET复合纤维,并对复合纤维的导电性能进行表征。结果表明:采用质量分数1%的CNT和质量分数10%的CB作为导电填料对PTT改性,导电粒子在PTT基体中未出现明显的团聚,且CNT和CB可以形成较为完善的复合导电通路,制备的CNT/CB/PTT共混切片可用于纺丝;将CNT/CB/PTT共混切片与PET切片按质量比50∶50进行复合纺丝,制得的复合纤维具有良好的导电性能;随拉伸倍数的提高,复合纤维的体积电阻率呈下降趋势,但拉伸倍数过高,会损坏CB与CNT在PTT基体中形成的导电网络,当拉伸倍数为3. 3时,未改性的PTT/PET复合纤维体积电阻率为3. 58×10~9Ω·cm,而改性复合纤维的体积电阻率下降至5. 44×10~6Ω·cm。     

复合成核剂对PET结晶性能的影响

设计了改性蒙脱土(MMT)/耐高温润滑剂和改性MMT/耐高温润滑剂/离子聚合物两个系列复合成核剂,利用熔融共混法制备聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/复合成核剂复合体系。运用差示扫描量热分析仪、偏光显微镜、X射线衍射仪对复合体系的结晶性能进行表征。结果表明,耐高温润滑剂在一定程度上改善了改性MMT在PET中的分散性,使改性MMT的异相成核效果更为明显;当改性MMT、耐高温润滑剂的添加量均为1份时,使PET的结晶峰温度升至213.32℃,冷结晶峰温度降低了4.75℃,冷结晶峰明显减弱,结晶速率加快。另一方面,离子聚合物的引入,使PET的结晶峰温度进一步升高到216.75~219.25℃,冷结晶峰温度降低了5.71~11.85℃,冷结晶峰进一步减弱,半峰宽变得更窄,对PET结晶性能的改善更为显著,尤其是改性MMT/耐高温润滑剂/氧化聚乙烯蜡复合成核剂对PET结晶性能的改善最为全面。此外,两个系列复合成核剂都起到了细化晶粒的作用,形成微晶,并且对PET的晶型基本无影响。     

抗菌PET纤维研究的进展

从抗菌剂及其分类、抗菌机理、抗菌纤维的加工方法、抗菌PET纤维研发现状等方面对PET纤维的抗菌改性进行了论述。指出根据抗菌剂的特点,充分利用各种抗菌剂对PET进行复合抗菌改性将会成为今后PET抗菌改性研究的重点。抗菌PET纤维正朝着抗菌范围更广、抗菌耐久性更好、功能更齐全的方向发展。     

阻燃防水多功能PET纤维的制备

分别采用环境友好型的磷氮系列新型阻燃剂和聚偏氟乙烯(PVDF)对聚酯(PET)进行改性,通过皮芯复合纺丝制备阻燃防水多功能PET纤维,对纤维的制备工艺及其阻燃性能和防水性能进行了研究。结果表明:添加环氧树脂包覆磷酸铵(CK-APP105)质量分数为6%时,纤维极限氧指数值高达30.7%,具有良好的阻燃效果;CK-APP105/三聚氰胺脲酸盐(CK-MCA)质量比为7/3时,协同阻燃效果最佳;芯层料添加质量分数5.6%的CK-APP105和2.4%的CK-MCA,皮层料添加质量分数6%的PVDF,所制得纤维的断裂强度为3.25 cN/dtex,断裂伸长率为67.32%,极限氧指数为30.9%,与水的接触角大于90°;改性PET纤维具有较好的阻燃性能和防水性能。     

抗菌剂对滑石粉填充聚丙烯材料基础性能与散发特性的影响

利用熔融共混的方法制备了抗菌滑石粉填充聚丙烯(PP)材料,研究无机银离子抗菌剂含量对滑石粉填充PP材料力学性能、抗菌效果、耐划擦性能、长效抗菌性能和散发特性的影响。结果表明:添加1%(质量分数)的无机银离子抗菌剂,材料弯曲模量和缺口冲击强度略有增加,增加幅度约为5%;当抗菌剂添加质量分数超过0.7%时,抗菌效率均超过99.9%;无机银离子抗菌剂具有良好的耐热性能,对PP材料热氧老化基本无明显影响。当抗菌剂质量分数达到0.7%时,在150℃放置400 h后,该体系抗菌效率仍可以超过99.9%;相对非抗菌材料,抗菌剂对材料耐划擦性能和散发特性无明显影响,且划擦后的抗菌效率超过99.9%;添加抗菌滑石粉填充PP材料的抗菌持久性较好,适合作为健康汽车材料应用。     

PET高效复合催化剂性能研究

研究了自主开发的PET缩聚复合催化剂的缩聚反应宏观动力学,以及合成PET的结晶性能、热稳 定性、流变性能、可纺性和纤维的染色性能,并与三氧化二锑催化剂进行了比较。结果表明,与三氧化二锑催 化剂相比,复合催化剂可以提高PET缩聚反应速率20％以上,对切片的结晶性能无不利影响,切片具有良好 的热分解稳定性,切片的流变性能、可纺性和纤维的染色性能没有明显变化。在10 kt/a装置上聚合试验,证 实PET切片质量稳定。     

TiO_2/ZnO超细粉体共混改性PET的流变性能

将改性的二氧化钛/氧化锌(TiO2/ZnO)超细复合粉体应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共混改性,研究了改性PET的流变性能及其纤维的力学性能。结果表明:改性PET共混物为非牛顿假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小;随着超细粉体含量增大,改性PET共混物非牛顿流动指数下降,熔体粘度对温度的敏感性增大,流变性能改善;当超细粉体质量分数为5%时,改性PET共混物粘流活化能可达81.5 kJ/mol;随着超细复合粉体添加量增大,改性PET纤维断裂强度下降。     

远红外PET的制备及其性能研究

以对苯二甲酸、乙二醇为主要原料,在酯化反应后,缩聚反应前添加远红外粉末改性剂,间歇式聚合合成远红外聚酯(PET)切片,并对其性能进行了研究。结果表明:合成分散剂对远红外粉末的研磨效果较好,小于1μm的粒子占92％,远红外剂对PET切片的主要性能没有影响;远红外PET切片具有良好的可纺性和拉伸性;远红外PET纤维的物理性能和后加工性能良好;相对PTA的远红外剂质量分数为3．0％的PET纤维具有85％的法向比辐射率,其切片在37℃时的温升达2．2℃。     

纳米氧化锌表面改性及其复合水性聚氨酯涂膜性能的研究

以异丙醇为介质,用钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行表面改性,制备改性纳米ZnO/WPU(水性聚氨酯)复合涂膜。通过涂膜的力学性能来评价纳米ZnO的改性效果,讨论了改性纳米ZnO添加量对涂膜的力学性能、耐摩擦性能及耐水性能的影响。结果表明:当偶联剂用量为2%(质量分数),搅拌时间为70 min,反应温度为50℃时,纳米ZnO改性效果最好,当改性纳米ZnO添加量为0.3%(质量分数)时涂膜的综合性能最佳。     

PP/COPET/ZnO三元共混物的结构与性能研究

以氧化锌(ZnO)为抗菌剂、水溶性聚酯(COPET)为成孔剂,通过共混纺丝和碱处理,制备了具有多孔结构的、具有吸湿和抗菌功能的聚丙烯(PP)纤维。研究发现,PP/COPET/ZnO三元共混物的密度和结晶度随COPET含量增加而增大;COPET质量分数为9%的共混物的结晶特性略优于3%的;COPET质量分数为6%时纤维的保水率最大;共混纤维对大肠杆菌、枯草杆菌、八叠球菌均有抗菌敏感性。     

石墨烯改性PET纤维的制备及其抗静电性能研究

采用共混改性的方法,先以石墨烯粉体与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混挤出制备石墨烯母粒,再以石墨烯母粒和PET切片共混纺丝制备石墨烯改性PET纤维,研究了石墨烯粉体在石墨烯母粒中的过滤性,以及石墨烯添加量对改性PET纤维的机械性能、取向度以及抗静电性能的影响。结果表明:石墨烯粉体在母粒中质量分数为5.0%时具有较好的过滤性能;石墨烯的引入会降低PET纤维的强度,但随着石墨烯粉体添加量的增加,可以增强改性PET纤维的力学性能,同时可以提高纤维的整体取向性和抗静电性能,且拉伸倍数的增加也可以有效地提升改性PET纤维的抗静电性能;在石墨烯粉体质量分数为1.0%、纤维经3.8倍拉伸时,石墨烯改性PET纤维的断裂强度为2.8 cN/dtex,断裂伸长率为46.2%,取向因子为0.92,体积比电阻为3.29×10~7Ω·cm。     

11-氨基十一酸改性PA6的制备及性能研究

以己内酰胺、水、己二酸为原料,11-氨基十一酸作为改性剂聚合得到改性尼龙6(PA6),随后通过熔融纺丝成形后制备了改性PA6纤维,并对改性的PA6切片、纤维和织物进行了表征。结果表明:经11-氨基十一酸改性后,PA6切片中热水可萃取物的质量分数降低了3%,切片的饱和吸水率下降了大约5%,熔融温度从221.50℃下降到206.20℃,结晶温度从184.11℃下降到165.26℃,PA6纤维的模量和断裂伸长率下降,断裂强度有所提高;织物的硬挺度、弯曲刚度和弯曲滞后矩减小,说明改性后PA6织物的柔软性能变好,手感更活络。     

锑钛复合催化剂半消光聚酯等温结晶性能研究

采用锑(Sb)钛(Ti)复合催化剂,在300 L反应釜中合成半消光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),通过差示扫描量热仪研究了不同Sb/Ti复合比的PET在195~210℃的等温结晶性能,并对PET的常规性能和热性能进行表征。结果表明:随着复合催化剂中Ti含量的增加,PET的等温结晶速度先快后慢,Ti系催化剂质量分数为50%时,PET等温结晶速度最快,Ti系催化剂质量分数为100%时,PET等温结晶速度最慢;当Ti系催化剂质量分数大于50%时,PET切片开始变黄;随着催化剂中Ti含量的增加,PET的冷结晶温度逐渐升高,熔融结晶温度先升高后降低,Ti系催化剂质量分数为50%时出现拐点。