熔喷用共混弹性聚合物切片性能分析

研究共混弹性聚合物切片性能,探索其熔喷工艺加工性能。结果表明:适当提高剪切速率有利于纺丝的顺利进行;温度对共混弹性聚合物切片熔体的流动性影响显著;利用高速牵伸引导纤维结晶取向,提高熔喷非织造布的结晶度。     

熔喷工艺对PP/TPU非织造布结构与性能影响的研究

基于热塑性聚氨酯(TPU)优良的弹性,将TPU与聚丙烯(PP)共混(TPU质量分数为10%),制备PP/TPU切片,并采用熔喷工艺制备PP/TPU非织造布。研究了凝网滚筒转速对PP/TPU熔喷非织造布结构和性能的影响。结果表明,PP/TPU切片可纺性良好,所得纤维呈TPU为"岛"、PP为"海"的海岛型复合结构;所得PP/TPU熔喷非织造布性能优异,手感柔软,弹性良好,具有一定的拉伸强度。     

聚丙烯/聚酯双组分微纳米纤维熔喷非织造材料制备及其性能

针对聚丙烯(PP)超细纤维材料韧性不足的问题,以聚酯(PET)和PP为原料,采用共混熔喷法制备了PP/PET双组分微纳米纤维熔喷非织造材料,研究了PP/PET双组分聚合物熔体的流动指数和热性能,并对制备样品的形貌特征和柔韧性进行分析。结果表明:样品形貌为典型的熔喷非织造材料结构特征,细纤维与粗纤维在水平方向上交错排列形成叠合形态;且随PET质量分数从8% 增大到15%,纤维的平均直径从5.52 μm逐渐降低到3.61 μm;在双组分纤维内,PET与PP之间有清晰相界面,且PET以直径为10~100 nm的微纤形式存在;样品的韧性得分随着PET质量分数的提高从29.91增到35.20。     

聚苯硫醚熔喷可纺性的研究

聚苯硫醚聚合物熔点高、流动性差、熔体黏度大,使其很难进行熔喷纺丝。从4种不同性能的聚苯硫醚原料入手,筛选出适合熔喷纺的原料,进而对熔喷纺丝工艺参数进行探索,分析了聚苯硫醚的熔喷可纺性。结果显示:熔融指数为258 g/(10 min)的聚苯硫醚具有较好的熔喷可纺性。当纺丝工艺参数为:挤出机2 Hz、风机35 Hz、挤出机主体温度340℃、喷丝头温度345℃、风温350℃时,可以纺出连续均匀的聚苯硫醚无纺布,纤维直径为2～5μm。     

熔喷用麦饭石/聚乳酸共混材料的制备及其性能

为了探究熔喷用麦饭石/聚乳酸共混材料的结构与可加工性，采用三乙氧基甲基硅烷(Methyltriethoxysilane, MTES)对麦饭石(Medical stone, MS)进行表面改性，并以改性麦饭石(MTES-MS)为填料，以聚乳酸(Polylactic acid, PLA)为基体，通过熔融共混工艺制备出不同质量比的MTES-MS/PLA共混材料。通过对共混材料的截面形态、结晶结构、热稳定性和力学性能等进行表征和分析。结果表明：MTES-MS与PLA基体有良好的界面相容性；MTES-MS的加入对PLA的玻璃化转变温度和结晶结构的影响不大，但会使其结晶度和热稳定性有所上升；随着MTES-MS质量分数的增加，在同一温度下，共混材料的熔体流动速率(Melt flow rate, MFR)随之降低，流动性变差，但仍满足熔喷可纺性的要求；而MTES-MS/PLA共混材料的纵向拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小，当MTES-MS的质量分数为7%时，共混材料的力学性能较优，相比于纯PLA,共混材料的纵向拉伸强度提升了76.17%,纵向断裂伸长率提升了70.79%。     

聚甲基乙撑碳酸酯加工性能研究

利用差示扫描量热分析仪、热重分析仪、电子拉力机、熔体流动速率仪和毛细管流变仪等对聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）的热性能、力学性能和熔融流变行为进行了研究．结果表明：PPC具有较低的玻璃化转变温度（Tg）和热分解温度（Td）,Tg和失重率5％的死分别为31℃和211．3℃;PPC的力学性能较差,其拉伸强度和断裂伸长率分别为7．50MPa和536．63％,熔体流动速率随温度提高而有所升高;PPC熔体为假塑性流体,其熔体表观黏度随剪切速率和温度的增加而下降．因此在PPC成型加工中可采用升高加工温度和剪切速率的方法来提高其熔体的流动性．     

高熔融指数聚乙烯母粒的制备及其红外透射熔喷材料的可纺性

针对现有的聚乙烯(PE)原料熔体流动性能差、熔融指数低、熔喷成纤困难等问题,以纺丝级线性低密度PE为原料,采用低分子质量聚乙烯蜡(PEW)增塑和催化断链降解协同法,制备了多系列熔喷用高熔融指数聚乙烯(HMI-PE)母粒,分别对其熔体的流变性能、分子质量及其分布、结晶性能、热稳定性进行了研究,并进一步制备了PE熔喷材料(PE-MBs),对PE-MBs的表观形貌、力学性能、红外透射性能进行了表征和分析。研究结果表明：随着PEW质量分数的增加,HMI-PE的分子质量下降、熔融指数不断增大,呈现典型的剪切变稀行为,但HMI-PE母粒热稳定性无明显影响。当PEW质量分数大于30%时,HMI-PE母粒的可达200 g/(10 min)以上(230℃),呈现良好的熔喷可纺性和力学性能。PE-MBs的红外透过率超过92%,具有优异的中红外透过性能。     

耐高温相变蜡/聚丙烯共混物的制备及其性能

为解决实际应用过程中石蜡起始挥发温度低的问题,采用双螺杆挤出机通过熔融共混法制备耐高温相变蜡(PC-WAX)/聚丙烯(PP)共混物,并借助差示扫描量热仪、热重分析仪与双柱毛细管流变仪对共混物的热性能与流变性能进行测试与分析。结果表明:PC-WAX质量分数为20%的共混物其起始挥发温度为225.91 ℃,相比纯PC-WAX增高,且热挥发速率减小;PC-WAX/PP共混物熔体属于剪切变稀流体,随着PC-WAX质量分数的增加,共混物熔体的剪切应力、剪切黏度与黏流活化能逐渐减小,在温度为180 ℃、剪切速率为5571.21 s^-1下,PC-WAX质量分数为20%的共混物熔体剪切应力、剪切黏度与黏流活化能较纯PP分别下降了52.9%、48.6%和66.3%;共混物的结构黏度指数随温度的升高和PC-WAX质量分数的增加而减小。     

热风温度对PP/TPU熔喷非织造布结构与性能的影响

以聚丙烯/热塑性聚氨酯(PP/TPU)按80/20共混切片为原料,采用相应的工艺进行熔喷,从而制备出以TPU为"岛"、PP为"海"的海岛型复合纤维结构的熔喷非织造布。并对纤维的横截面形态和纵向形态,非织造布的厚度、透气量、拉伸强度及弹性回复性能进行了表征。试验表明,高黏度的TPU与低黏度的PP混纺仍有一定的熔喷可纺性。试验发现:当其他条件保持不变,只改变热风温度时,随着热风温度的升高,纤维的平均直径及熔喷非织造布的厚度呈逐渐减小的趋势;而熔喷非织造布的透气量及拉伸强度呈逐渐增加的趋势。同时发现,PP/TPU熔喷非织造布手感柔软,具有一定的拉伸强度和弹性回复性。     

高熔融指数聚乳酸母粒的制备及其熔喷材料的可纺性

为制备综合性能优异的聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料,探究不同熔融指数PLA母粒对其熔喷可纺性的影响。以纺丝级PLA为原料,采用催化降解法分别设计制备了熔融指数为200、400、600、1 000、1 400 g/(10 min)的PLA母粒,对其分子质量及其分布、流变性能、结晶性能以及热稳定性进行研究;然后进一步制备不同熔融指数的PLA熔喷材料,分析其形貌结构、纤维直径、力学性能。结果表明：随着熔融指数的升高,PLA熔喷母粒的重均分子量从75 566 g/mol降低到29 857 g/mol,分子质量分布变宽,而玻璃化转变温度、热结晶性能及热稳定性无明显变化;随着熔融指数的升高,熔喷纤维的直径逐渐减小,纤维直径为0.5～7μm,且熔喷材料的纵、横向断裂强度显著降低;当PLA熔喷母粒的熔融指数在400～600 g/(10 min)之间时,熔喷材料的可纺性和力学性能最佳。     

熔喷非织造布用聚丙烯材料的挤出胀大行为

为确定不同因素对熔喷非织造布专用料挤出胀大行为的影响,采用毛细管流变仪,对不同温度、长径比、剪切速率、熔融指数等条件下熔喷非织造布专用聚丙烯材料的挤出胀大行为进行系统研究。结果表明熔喷非织造布专用聚丙烯材料的挤出胀大比受多种因素的共同影响。在熔喷非织造布的生产过程中,可通过选用高熔融指数的原料、提高加工温度、加大喷丝板长径比、优化喷丝孔入口角度等方式消除挤出胀大现象,减少并丝,提高非织造布质量。     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。     

熔喷非织造布用聚丙烯切片的探讨

探讨了熔喷法非织造布用聚丙烯切片的性能 ,介绍了高熔融指数的聚丙烯切片具有良好的流动性及多样性 ,成为熔喷工艺用的首选原料     

丙烯基纳微米弹性过滤材料的熔喷成型及其过滤性能

为增强聚丙烯(PP)熔喷非织造材料的弹性以解决其用于过滤材料脆性大、抗拉性差的不足,以共混熔喷法制备了以丙烯基弹性体(PBE)为增强基的PBE/PP基纳微米纤维材料,测试了PBE/PP共混体系的热性能和熔体流变特性,分析了PBE质量分数和熔喷工艺对样品弹性和过滤性能的影响。结果表明,随着PBE用量增加到85%,该共混体系的熔融峰值从173.6 ℃降低到165.1 ℃,结晶度从39.0% 逐渐降低到9.8%;纤维直径在0.4~16 μm 之间呈现二值化分布特性,并且细纤维穿插与粗纤维间以组成立体迂曲的“嵌入”形态;随着PBE的质量分数增大到85%,纤维直径小于2 μm的纤维数量占比增大到68.3%,纵、横向弹性回复率分别增大到81.8%和79.1%,进而样品的过滤效率增大约1.8 倍,静水压增大到 4 699.6 Pa。     

PP/IPN相变纤维的结构与性能

以聚乙二醇丙烯酸酯(PEGA)为相容剂,将聚N-羟甲基丙烯酰胺/聚乙二醇-2000互穿网络聚合物(IPN-PNHMPA/PEG)与聚丙烯(PP)共混并纺丝,制得PP/IPN相变调温纤维。对共混纤维的结构与性能进行了研究,结果表明:IPN在纤维基体中分布均匀,纤维表面基本光滑;共混纤维的力学性能较纯PP略有下降;相变焓随加入的IPN含量的增大而提高;随着IPN含量的增加,共混体系的热稳定性有所下降;IPN的加入可提高共混体系的抗冲击性能,还可增加PP的阻尼性能。     

抗菌空气过滤材料的制备及其性能研究

利用nano-Ag/nano-TiO2对丙纶熔喷非织造材料进行抗菌功能改性,通过改变等离子体处理时间、nano-Ag/nano-TiO2配比、改性处理时间、改性温度等工艺参数,成功制备出具有抗菌功能的熔喷非织造空气过滤材料,并进行了相关性能测试。结果表明:nano-Ag/nano-TiO2改性的最佳工艺为nano-Ag/nano-TiO2配比36:1,反应温度30℃,改性时间10 min。Nano-Ag/nano-TiO2成功附着在材料表面,且未破坏材料原有纤维结构,过滤性能没有发生大的变化,与未改性的材料一样具有较好的过滤性能。PP熔喷非织造材料经nano-Ag/nano-TiO2改性后,具有明显的抗菌杀菌功能,且有较好的抗菌持久性。     

丙纶表面沉积纳米薄膜的原子力显微镜分析

采用低温磁控溅射技术在丙纶(熔喷法非织造布)表面沉积铝、氧化锌和聚四氟乙烯纳米薄膜,用原子力显微镜观察纤维基材及三种纳米薄膜沉积在纤维表面的微观结构,为进一步对聚合物纤维材料磁控溅射功能化加工的工艺参数优化调整,以及对沉积材料在纤维表面的结合机理的研究提供理论依据。通过对原子力显微镜图像分析发现,丙纶(熔喷法非织造布)表面比较平滑,而丙纶长丝的表面则成一定的周期性条纹状结构;低温磁控溅射技术在丙纶(熔喷法非织造布)表面构建的功能性纳米薄膜随着沉积材料的不同,其在纤维表面的聚集形态不同。铝和氧化锌在纤维表面形成纳米颗粒状结构,而高分子材料聚四氟乙烯则形成纳米条带状形貌。分析和测量了金属颗粒和聚四氟乙烯条带的尺寸。