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。     

PC/PBT改性聚丙烯的研究

以聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)并用且以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂来改性聚丙烯(PP),详细研究了PC/PBT改性PP的工艺条件以及不同结构对PP共混物性能的影响。结果表明,当PC与PBT的质量分数分别为5.0%和2.5%时,改性PP共混物的拉伸强度为24.0 MPa,缺口冲击强度达到28.9kJ/m~2,比未改性PP的冲击强度提高了7倍。同时研究了PP-g-MAH的用量对PP共混物性能影响,当PC与PBT的质量分数分别为10.0%和5.0%时,PP-g-MAH的质量分数为2.0%时,共混物的缺口冲击强度达到27.8kJ/m~2。PP-g-MAH可有效提高PC/PBT与PP之间的相容性。     

亲水抗静电PET-PEG共聚酯母粒的制备及其结构与性能

为了改善聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的亲水性能和抗静电性能,需对PET进行改性,以高含量相对分子质量为6 000的聚乙二醇(PEG)作为反应型改性组分,并添加一定含量的无机抗静电剂作为改性助剂,制备了PET纤维用亲水抗静电PET-PEG共聚酯功能母粒,并对母粒的结构与性能进行了表征。结果表明:核磁共振氢谱和红外光谱证实了所制备的PET-PEG共聚酯为目标产物;高含量PEG分子柔性链段的引入降低了PET-PEG共聚酯的熔点和热稳定性,且赋予了吸湿、抗静电性能;母粒中PEG的质量分数为100%(相对对苯二甲酸)较适宜,此时PET-PEG共聚酯母粒的特性黏数为0.847 d L/g,熔点为237.0℃,色相b值为21,表面接触角约25°,吸水率达到85%,体积比电阻达到7.4×107Ω·cm。     

PA 6/碳纳米管共混导电单丝的制备和性能研究

将炭黑导电母粒、碳纳米管母粒、聚己内酰胺(PA 6)切片按一定质量配比共混,在双螺杆机挤压下,经注带、冷却制得共混切片,将共混切片在卧式纺丝机上进行纺丝,经拉伸、上油等制得导电单丝,研究了不同配比的导电单丝的导电性能和力学性能。结果表明:随着共混切片中炭黑和碳纳米管总量的减少、PA 6含量的增加,其纺丝时最大可拉伸倍数呈现单调上升;炭黑与碳纳米管在导电单丝拉伸过程中具有协同作用,拉伸后的导电单丝的表面电阻可达到10~4Ω/cm水平;炭黑母粒质量分数为40%,碳纳米管母粒质量分数为30%,PA 6质量分数为30%时,制得的导电单丝导电性能和力学性能好,其表面电阻为1.5×10~4Ω/cm,电阻率为4.2×10~5Ω·cm,断裂强度为12.2 cN/tex,断裂伸长率为12.3%。     

PTMEG共混改性PBT纤维的制备及其性能研究

以聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚四亚甲基醚二醇(PBT-PTMEG)为改性剂,与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行共混纺丝,通过控制PBT-PTMEG添加量制备不同PTMEG含量的PTMEG/PBT共混纤维,探讨了PTMEG含量对纤维柔软性及其他性能的影响。结果表明:在共混纺丝过程中,PTMEG作为改性组分与PBT相容性良好,PTMEG质量分数为6%时可纺性好,继续增加至8%时可纺性变差;随着PTMEG含量的增加,PTMEG/PBT共混纤维的初始模量显著降低,断裂强度略有降低,断裂伸长率、断裂比功均逐渐提高,吸湿性及染色性能也得到改善;当PTMEG质量分数为6%、拉伸倍数为2.8时,PTMEG/PBT共混纤维的断裂比功最高达0.98 cN/dtex,初始模量也较低为21.8 cN/dtex,纤维的柔软性得到了明显提升,综合性能最好。     

热塑性淀粉共混改性PBAT纤维的制备及其性能研究

针对聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)在熔融纺丝时易发生热熔黏连、纤维强度低等问题，通过共混改性的方法引入热塑性淀粉(TPS),制备了TPS质量分数为1%、5%、10%的PBAT/TPS共混切片及共混纤维，对PBAT/TPS共混切片的稳定性、熔融结晶性能及共混纤维的形貌结构、力学性能和回弹性能进行了表征。结果表明：质量分数为1%、5%的TPS能够在PBAT中实现均匀分散，且TPS在PBAT中能够起到结晶成核剂的作用，提升PBAT结晶温度与结晶速率，同时TPS的多羟基结构能够连接起PBAT的分子链，提升PBAT熔体的稳定性与可纺性；在共混纺丝中，添加TPS质量分数为1%、拉伸倍数为2.4时，PBAT/TPS共混纤维表现出较好的力学性能及回弹性能，断裂强度达2.2 cN/dtex,断裂伸长率为96.8%,在30%定伸长下弹性回复率达97.67%。     

纳米CeO_2改性PET的流变性能研究

以十二烷基硫酸钠为改性剂对纳米二氧化铈(CeO_2)进行了表面改性,再经原位聚合法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/CeO_2复合物母粒,将母粒与纯PET切片共混制备了不同CeO_2含量的改性PET,研究了CeO_2对PET流变性能的影响。结果表明:添加的CeO_2质量分数小于3%时,改性PET共混体系为非牛顿假塑性流体,在低剪切速率(r)区,体系的非牛顿指数(n)接近1.0,但在高r区(r大于4200s~(-1))体系的n远小于1.0,随CeO_2含量的上升,n略有增加;在相同剪切应力下,改性PET粘流活化能随CeO_2含量的增加,呈现先降低再逐渐增加趋势。     

PF/PDMS-OH流变性能对其泡沫材料泡孔结构的影响

分别将质量分数为10%,15%和20%的端羟基聚硅氧烷(PDMS–OH)通过机械共混的方法改性酚醛树脂(PF),进而采用化学发泡的方法制备PF/PDMS–OH泡沫复合材料。采用旋转式流变仪表征共混体系的稳态及动态流变性能,研究黏弹性对树脂发泡过程的影响。傅立叶变换红外光谱表征PDMS–OH与树脂在固化过程中的化学反应。扫描电镜表征不同共混体系下泡孔的结构与形态。结果表明,加入15%PDMS–OH的共混体系具有最利于发泡成型的黏弹性,且可与PF形成化学交联作用,对PF泡沫的泡孔形态影响显著。同时红外表征显示,PDMS–OH与PF在固化过程中发生化学交联,这种互穿交联网状结构为PF及泡沫提供了更多稳定的柔性链段。     

玻璃纤维增强PC/PBT共混体系力学性能的研究

采用增容剂对玻璃纤维(GF)增强聚碳酸酯(PC)聚/对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混体系进行改性,研究了不同成分组成对GF增强PC/PBT材料力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了不同共混体系的形态结构。结果表明,GF可以提高共混体系的力学性能,当GF质量分数为28%时,共混体系的综合性能较好。     

聚乳酸/碳纳米管共混纤维的制备及其性能研究

将聚乳酸(PLA)切片与硝酸处理过的多壁碳纳米管(MWNTs)按质量比19∶1混合制成PLA/MWNTs母粒,再将PLA切片与母粒按不同比例共混熔融纺丝制得PLA/MWNTs共混纤维,研究了不同工艺条件下纤维的力学性能和抗静电性能。结果表明:添加MWNTs质量分数小于0.8%时,可纺性良好,质量分数达到1.0%时,可纺性变差;最佳工艺条件为纺丝温度194.5℃,纺丝速度875 m/min,拉伸温度80℃;PLA/MWNTs共混纤维的抗静电性随着MWNTs含量的增加而递增,当MWNTs质量分数为0.8%,PLA/MWNTs共混纤维的比电阻为6.55×108Ω·cm,摩擦静电压935 V,衰减静电压672 V。