皮芯复合阻燃疏水纤维的制备工艺

采用有机膦系G-77阻燃剂对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行共混改性用作芯层料,赋予纤维阻燃性能,采用聚偏氟乙烯(PVDF)和共聚阻燃母粒对自制阻燃母粒进行改性用作皮层料,赋予纤维一定的阻燃性和疏水性;将改性后皮芯料通过皮芯复合纺丝制得多功能阻燃疏水纤维;探讨了芯层料和皮层料阻燃加入量对其阻燃性能的影响,研究了皮芯复合阻燃疏水纤维的制备工艺及其原丝的力学性能。结果表明:当芯层料中的G-77阻燃剂与PET的质量比为7.25/100时,其极限氧指数(LOI)为27.8%;当皮层料中的PVDF的质量分数为6%,自制阻燃母粒与共聚阻燃母粒质量比为7.0/3.0时,其与水的接触角为83.4°,LOI为26.3%;当皮芯复合比为20.0/40.5,卷绕速度为1 200 m/min,拉伸倍数为3.75时,皮芯复合阻燃疏水纤维的可纺性较好,原丝的线密度为2.15 dtex,断裂强度为4.52 cN/dtex。     

马来酸酐接枝改性PP/PS皮芯复合纤维的研究

用自制的马来酸酐接枝聚苯乙烯为相容剂,与改性聚丙烯(PP)混合造粒作为芯层料,以聚苯乙烯和相容剂为皮层料,将芯层料与皮层料以体积比1:1的比例熔融复合纺丝,制得皮芯复合纤维,对改性PP的结构和皮芯复合纤维性能进行了研究。结果表明:马来酸酐已接枝到聚丙烯上,皮芯复合纤维相对于纯PP纤维,其熔点下降,结晶温度上升;电镜分析表明皮芯复合纤维的皮芯之间没有明显的裂缝,其相容性得到改善;与没有改性的PP与聚苯乙烯复合纤维比较,皮芯复合纤维的力学性能得到明显的提高。     

高密度聚乙烯/聚酰胺6复合纤维的制备及性能

以高密度聚乙烯(HDPE)为皮,以聚酰胺6(PA 6)为芯,采用皮芯复合纺丝方法制备了HDPE/PA 6复合纤维及复合色丝;对HDPE/PA 6复合纤维制备过程中的组分配比、纺丝与拉伸工艺进行了探讨,对复合纤维的截面形貌、力学性能及其织物的凉感性能进行了表征。结果表明:实验范围内,HDPE与PA 6切片的质量比为40:60时,可纺性良好,HDPE/PA 6复合纤维的初生纤维横截面皮芯结构清晰;当PA 6组分的螺杆挤出温度为260℃时,可纺性较好,在HDPE组分中添加质量分数1%～2%的专用改性母粒,可获得更好的纺丝效果;拉伸倍数为2.6～2.8时,制备的HDPE/PA 6复合纤维断裂强度达3.57～3.82 cN/dtex,且复合纤维面料的接触凉感系数达0.23 J/(cm~2·s),具有良好的接触瞬间凉感性能;制备的棕色HDPE/PA 6复合色丝的表观染色深度达5.437,复合色丝具有较好的染色性能。     

PET/PP皮芯复合防蚊纤维碱处理工艺研究

以混有无机粉体成孔剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为皮层组分,添加一定量的防蚊剂的聚丙烯(PP)为芯层组分,皮芯质量比为5∶5,通过复合纺丝法纺制PET/PP皮芯复合防蚊纤维;采用氢氧化钠溶液对纤维进行处理,通过正交实验探讨了不同碱处理条件对PET/PP皮芯复合防蚊纤维减量率的影响;对不同减量率下PET/PP皮芯复合防蚊纤维的表面形态、力学性能及防蚊剂保有量进行表征。结果表明:碱液浓度对PET/PP皮芯复合纤维的减量率及皮层PET的成孔影响最为显著;碱处理温度100℃、反应时间60min、碱液质量分数3%,浴比1∶50,减量率达到22.31%,PET/PP皮芯复合纤维的皮层刻蚀程度最大;随着PET/PP皮芯复合纤维减量率的加大,纤维表面孔洞数量、尺寸及密集程度均有所增大,纤维的断裂强度、断裂伸长率和防蚊剂含量明显降低;在碱处理温度100℃,反应时间30 min,碱液质量分数4%条件下处理得到减量率为16.57%的纤维,在烘箱中40℃条件下放置35 d,防蚊剂平均每天释放率为0.01%,减量率为18%的防蚁纤维针织物、对白纹伊蚊的驱避率为95.92%,具有极强的防蚊效果。     

皮芯复合PET相变纤维的制备及其性能研究

将质量分数为35%的十八烷吸附到凹凸棒土中制得复合相变材料,然后与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)按质量比1∶9共混制得共混母粒,将共混母粒与PET按质量比1∶1纺制成以PET为皮层,共混母粒为芯层的皮芯复合相变纤维,对皮芯复合相变纤维的结构与性能进行了研究。结果表明:复合相变材料以分散相的形式均匀分布在连续相PET中;复合相变纤维升温速率和降温速率均比PET纤维的小,复合相变纤维具有较好的调节温度性能,其熔融温度为25~30℃,结晶温度为0~15℃,经5次差示扫描量热测试,其相变温度不变;复合相变纤维在250℃以后开始分解,在常温下性能稳定,其断裂强度为2.73 c N/dtex,断裂伸长率为3.15%,能满足应用要求。     

微硅粉改性聚丙烯纤维的制备与性能研究

将微硅粉与聚丙烯(PP)按质量比25∶75进行混合,在190℃温度下熔融挤出造粒,制得母粒,再将母粒按微硅粉质量分数为0~25%与PP配成微硅粉/PP共混物,在共混物中加入质量分数5%马来酸酐接枝PP(PP-g-MA),通过熔融纺丝制备初生纤维,初生纤维经拉伸、热定型制得微硅粉改性PP纤维,研究了微硅粉/PP共混物的流变性能和改性PP纤维的结构与性能。结果表明:微硅粉/PP共混物为非牛顿流体,低含量的微硅粉可以降低PP树脂的黏度,提升PP加工流动性;PP-g-MA的加入增强了微硅粉和PP的相容性,微硅粉质量分数小于20%时,微硅粉能均匀分散到PP中;微硅粉的加入,降低了微硅粉改性PP纤维的接触角,但使其力学性能有所降低;当添加微硅粉质量分数为15%时,微硅粉改性PP纤维的接触角为81.99°,断裂强度为4.60 cN/dtex,断裂伸长率为32.78%。     

共混改性聚酯纤维的吸湿性能研究

利用设计开发的高亲水母粒与常规聚酯进行共混,对共混物的熔融与结晶行为进行了表征。合成的亲水性母粒与常规聚酯共混过程中具有良好的相容性,对不同添加量的改性聚酯的吸湿性进行了测试,建立了共混物表面接触角与吸水率对母粒添加量的关系曲线。选择添加6%的母粒进行试生产,对制备的短纤维进行力学性能、吸湿性能的表征。研究表明:改性聚酯短纤维具有良好的吸湿性能,通过纤维碱减量试验,结合扫描电镜表征手段对改性机制进行了进一步研究。经碱减量处理的改性纤维吸湿性呈下降的趋势,且随着碱浓度增加纤维表面的凹槽增加,分析推测亲水母粒分布在纤维的表面,从而改善了聚酯的吸湿性。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

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。     

氟弹性体类加工助剂改性双向拉伸薄膜用PP

采用氟弹性体加工助剂母粒(简称母粒)对聚丙烯(PP)进行改性,考察了双向拉伸薄膜用PP(BOPP)的光学性能、力学性能和加工性能。结果表明:母粒对PP结晶度有一定影响,可提高结晶速率,且助剂质量分数为0.06%时对PP结晶度的影响最大;母粒会降低BOPP薄膜雾度,与只在BOPP薄膜的芯层加入母粒相比,在芯层和表层同时加入母粒,更易降低BOPP薄膜雾度;仅在BOPP薄膜芯层加入母粒,薄膜的光泽度更好;薄膜纵向的力学性能有所下降,但都能满足标准要求,母粒还能降低PP熔体表观黏度及剪切应力,改善加工性能。     

三层共挤阻透薄膜的加工与性能研究

选用乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚酰胺6（PA6）、茂金属聚乙烯（mPE）和改性线形低密度聚乙烯（PE-LLD）为原料,制备了3种三层共挤阻透薄膜PA6/EVOH/PA6、PA6/PE-LLD/mPE和EVOH/PE-LLD/mPE。通过对原料树脂热性能与流变性能的分析,探讨了三层共挤薄膜的最佳加工工艺。结果表明,所得3种共挤薄膜中以PA6/EVOH/PA6三层共挤薄膜的力学性能和氦气阻透性能最佳。     

高密度聚乙烯/玻纤增强聚丙烯共混合金的性能研究

研究了PPGF(玻纤增强聚丙烯)改性HDPE(高密度聚乙烯)材料的流变性能、力学性能以及耐化学腐蚀性等特性。结果表明,改性后的合金材料的流变性、耐腐蚀性都很好,力学性能也比原HDPE要好。     

多元共聚酯的制备和性能研究

采用熔融酯交换法制备了以聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）为硬段，对苯二甲酸乙二醇酯，间苯二甲酸乙二醇酯和癸二酸乙二醇酯的无规共聚酯（PETIS）为软段的共聚酯，考察了共聚酯熔融结晶行为，拉伸性能和流变性能，结果表明，共聚酯的熔点，结晶温度及拉伸性能受配比和酯交换时间的共同作用；而对流变性能的研究显示熔融酯交换时间对共聚酯流变行为的较小。     

阻燃剂对UP复合材料流变性及磨损性能的影响

制备了含有氢氧化铝(ATH)、三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)及十溴二苯醚(DBDE)等不同阻燃剂的干式不饱和聚酯/玻璃纤维(UP/GF)共混复合材料。研究了不同阻燃剂对UP/GF复合材料的阻燃性能、流动性和磨损性能的影响,并借助SEM观察了采用不同阻燃剂的UP/GF复合材料的磨损面微观形貌。结果表明,ATH的添加质量为30%时,其UP/GF复合材料的阻燃性与DBDE添加量为25%的体系相当,达到UL94 V-0级,OLI值为30.0且具有很好的抑烟和防滴落效果;同时ATH、MPP的加入可适当提高复合材料流动性能,ATH还可以改善复合材料的磨损性能,磨损体积为未添加阻燃剂体系的50%左右。     

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。     

纳米复合金属氧化物/聚酰胺6复合纤维的制备及性能

用共沉淀法制备了锌铝、锌镁铝及镁铝层状双氢氧化物(LDHs),将LDHs经过500℃煅烧后,得到相应的纳米复合金属氧化物(MMO)。MMO经偶联剂表面改性后,与聚酰胺6(PA6)切片共混造粒、熔融纺丝制备MMO/PA6复合纤维,并织造了MMO/PA6织物。用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及红外成像仪等研究了MMO/PA6复合纤维的热性能、横截面形貌及MMO/PA6织物的红外辐射性能。结果表明:MMO/PA6复合纤维的可纺性好;加入MMO后,PA6复合纤维的强度下降约10%,但对PA6纤维的熔融温度没有影响;MMO的加入显著提高了PA6纤维的红外辐射性能,60℃保温的MMO/PA6织物,当MMO的质量分数为2.0%时,其温度高于空白PA6织物约2.0℃,具有优异的远红外辐射性能。     

芳纶纤维增强聚苯醚/尼龙6合金的性能研究

通过马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-MAH)对聚苯醚/尼龙6(PPO/PA6)合金进行增容增韧改性,制备芳纶纤维(AF)增强PPO/PA6/SEBS-MAH复合材料。实验结果表明:SEBS-MAH能够提高PPO/PA6共混体系的相容性,并且能够提高其力学性能,添加10份SEBS-MAH比不添加SEBS-MAH共混体系的拉伸、弯曲和冲击强度各增加了19.1%、49.3%和46.8%,共混物的玻璃化转变温度得到提高;AF能够提高PPO/PA6/SEBS-MAH共混体系的力学性能以及摩擦性能,并使共混体系的刚性得到提高,添加7.5份AF的复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度分别比未添加AF时提高了22.1%、13.1%和12.9%,摩擦系数降低了0.18。     

Fracture behaviour of poly[ethylene–(vinyl alcohol)]/organo‐clay composites

BACKGROUND: Ethylene–(vinyl alcohol) (EVOH) copolymer/organo‐modified montmorillonite (OMMT) composites were investigated. Composites with two different percentages by weight of OMMT were prepared using a melt‐extrusion procedure in a twin‐screw extruder, using EVOH as matrix. Films made of EVOH and EVOH/OMMT composites were prepared in a cast‐film extrusion line. RESULTS: The mechanical properties were evaluated by tensile tests and the fracture behaviour was analysed using the essential‐work‐of‐fracture (EWF) method. Fracture characterization was carried out for the two main processing directions: melt flow direction and transverse direction. Fractographic observations were made using scanning electron microscopy. CONCLUSION: The tensile test results indicated good compatibility between EVOH and OMMT. In addition, the fracture tests showed the influence of the clay particle arrangement on the fracture behaviour, showing an increase in the specific essential work of fracture, w_e, which was attributed to the EVOH–OMMT interaction. The plastic term, βw_p, showed different trends depending on the test direction, explained by the size of the plastic zone and the restrictions to the EVOH plastic flow promoted by the clay particles. In this sense, the EWF method is shown to be a very useful tool for the analysis of structure–property relationships in polymer–organo‐clay composites. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

熔融纺丝法制备聚醚砜纤维

将聚醚砜(PES)树脂进行熔融纺丝,制得PES纤维,对PES树脂的可纺性、PES纤维的拉伸条件、力学性能、热性能、阻燃性能进行了研究。结果表明：PES树脂在熔融温度380℃,卷绕速度300m/min的条件下,可纺性较好;PES纤维适合在较低温度和较低速度下拉伸,在30℃下低速拉伸,PES纤维可拉伸3倍,其强度可达2．30cN/dtex;PES纤维的热稳定较好,其初生纤维的起始分解温度为442．15℃;PES纤维的阻燃性能较好,极限氧指数为26．9%。