纤维级复合阻燃PA 6的制备及其热稳定性研究

以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)与硫化锌(ZnS)或类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)或9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物(ZDOPO)复配体系为阻燃剂,与聚己内酰胺(PA 6)切片共混、造粒、干燥、纺丝,制备阻燃PA 6纤维;通过常规升温热失重分析以及模拟纺丝过程恒温热失重分析,研究阻燃剂种类及含量对PA 6共混体系热稳定性的影响。结果表明:在阻燃剂总质量分数为6.0%条件下,添加MCA/ZDOPO复配体系对PA 6共混体系的热稳定性影响最小,制备的阻燃PA 6纤维具有良好的力学性能和阻燃性能;添加MCA质量分数3.0%、ZDOPO质量分数3.0%,PA 6/MCA/ZDOPO共混体系热失重5%时的热分解温度为393.8℃,热失重10%时的热分解温度为412.6℃,与纯PA 6的热学性能非常接近,制备的阻燃PA 6纤维的断裂强度为1.9 cN/dtex,断裂伸长率为75.8%,极限氧指数可达29.0%。     

PET-PA/PA6共混纤维的酸性染料染色性能

为开发酸性染料可染改性聚酯(PET)纤维,将不同共聚比例的PET-聚酰胺(PA)共聚物与聚己内酰胺(PA6)以不同共混比例共混纺丝,制备PET-PA/PA6共混纤维,研究了PET-PA/PA6共混物的热性能、可纺性及共混纤维的酸性染料染色性能。结果表明:PET-PA/PA6共混物中,PET-PA与PA6在无定形区是部分相容的;PET-PA/PA6共混物具有良好的可纺性,其中PA嵌段和PA6共混质量分数均为20%(PET-PA-20/PA6-20)的共混纤维的断裂强度2.54 c N/dtex、断裂伸长率31.0%,满足后续加工的要求;PA嵌段和PA6共混质量分数均为10%(PET-PA-10/PA6-10)共混纤维采用酸性染料染色时,染浴p H值应控制在4.5~5.5;升高温度和延长染色时间都能提高PET-PA-10/PA6-10共混纤维的染料上染率;随PET-PA/PA6着共聚物中PA嵌段比例的增加,共混纤维染料上染率迅速增大,PET-PA-20/PA6-20共混纤维在100℃时,酸性染料上染率可达到99.03%。     

TiO_2表面改性对聚酰胺6纤维强度及染色性能的影响

将TiO2表面包覆无定形TiO2,再经复配偶联剂改性后,分散在己内酰胺-水体系中乳化,于聚合釜中水解开环聚合,得到全消光聚酰胺6(PA6)切片。PA6切片经熔融纺丝制得PA6全消光纤维,并织成PA6全消光织物。用热重分析仪、纳米激光粒度仪、沉降试验等研究了改性TiO2的性能及在己内酰胺-水体系中的分散性;用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等研究了PA6全消光纤维结晶性能和截面形貌。结果表明:经复配偶联剂改性的TiO2在树脂基体中有很好的分散性;PA6全消光纤维的可纺性好;加入改性的TiO2后,PA6纤维的强度提高了25%,但对PA6纤维的熔融温度没有影响;改性PA6全消光织物的上染率提高了10%。     

TiO2表面改性对聚酰胺6纤维强度及染色性能的影响

将TiO2表面包覆无定形TiO2,再经复配偶联剂改性后,分散在己内酰胺-水体系中乳化,于聚合釜中水解开环聚合,得到全消光聚酰胺6(PA6)切片。PA6切片经熔融纺丝制得PA6全消光纤维,并织成PA6全消光织物。用热重分析仪、纳米激光粒度仪、沉降试验等研究了改性TiO2的性能及在己内酰胺-水体系中的分散性;用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等研究了PA6全消光纤维结晶性能和截面形貌。结果表明：经复配偶联剂改性的TiO2在树脂基体中有很好的分散性;PA6全消光纤维的可纺性好;加入改性的TiO2后,PA6纤维的强度提高了25 %,但对PA6纤维的熔融温度没有影响;改性PA6全消光织物的上染率提高了10 %。     

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。     

可纺性 MCA 无卤永久阻燃 PA6研究

通过熔融共混法制备了不同配比的尼龙6(PA6)／磷酸三苯酯(TPP)／三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)粒料,采用垂直水平燃烧仪、万能材料试验机、摆锤冲击试验机,研究了阻燃 PA6粒料的组成对其阻燃和力学性能的影响。通过熔融纺丝技术证明了 PA6阻燃粒料的可纺性,研究了材料组成对其纺丝性能的影响。使用纤维强伸度仪、热重分析仪研究了 PA6纤维的组成对纤维力学性能和热性能的影响与规律。研究结果表明,TPP 含量的增加能够提高阻燃PA6粒料的阻燃等级,并且当 PA6∶MCA∶TPP 质量比为90∶9∶0.3时,PA6具有较好的阻燃和力学性能。     

激光熔融静电纺丝PA6纤维的制备及表征

采用激光熔融静电纺丝法制备了聚已内酰胺(PA6)微纳米纤维和PA6/乙烯-乙烯醇共聚物(PA6/EVOH)复合纤维;研究了接收距离、应用电压和激光电流对PA6纤维直径的影响;并对PA6纤维的结构与性能进行了表征。结果表明:在接收距离13 cm,应用电压23 kV,激光电流35 mA,进料速度7.39 mm/min时,可得到PA6纤维的最小平均直径为1.62μm,与纯PA6纤维相比,PA6/EVOH复合纤维平均直径明显变小,达1.11μm;接收距离与PA6纤维直径之间没有明显的关系;应用电压在12～15 kV时,PA6纤维直径明显下降,在15～24 kV时,PA6纤维的平均直径变化不大;PA6纤维直径随激光电流的增加而减小;红外光谱分析及X射线衍射测试表明,激光熔融静电纺丝PA6纤维的分子链结构没有改变,PA6纤维中存在γ晶型,结晶度为48.7%、     

凉感锦纶6的制备与工艺研究

凉感锦纶(PA)6纤维是具有市场需求和节能可持续发展概念的新型产品。研究了凉感母粒的添加量对纤维力学性能、热性能和纺丝工艺的影响,并对凉感PA6面料的凉感性能进行了评价,得到了生产凉感PA6纤维的母粒最佳添加量和纺丝工艺。     

受阻胺抗氧剂对PA6工业丝热氧老化性能的影响

通过尼龙6(PA6)工业丝和添加质量分数0.5%的受阻胺抗氧剂N,N'-二(2-萘基)对苯二胺(DNP)的尼龙6(PA6-DNP)工业丝的热性能和在热氧化过程中的力学性能的对比,研究了DNP对PA6工业丝的性能影响.结果表明:DNP不改变PA6工业丝的熔融温度,但会引起晶型的变化,对在氮气氛围下的热分解影响不大,对氧气...     

PA6/ODOPB/GNPs阻燃复合材料及纤维的制备与性能表征

将磷系阻燃剂10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)与纳米石墨片(GNPs)复配加入到聚酰胺6(PA 6)聚合体系中,通过原位聚合的方式制备了PA 6/ODOPB/GNPs复合材料,再经熔融纺丝得到PA 6/ODOPB/GNPs复合纤维,并对复合材料及纤维的阻燃性能进行了研究。结果表明:ODOPB的加入导致复合材料的相对黏度下降,GNPs的添加对复合材料的相对黏度无明显影响;ODOPB与GNPs的复配协同作用提升了复合材料及纤维的阻燃抗熔滴性能,表现为凝聚相阻燃作用,ODOPB对PA 6具有优异的阻燃效果,GNPs具有优异的抗熔滴和抑烟效果;当添加ODOPB质量分数为5%、GNPs质量分数为2%时,复合材料的极限氧指数(LOI)可达31.8%,垂直燃烧达到V-0等级,复合纤维的LOI达29.8%;加入ODOPB及GNPs均会导致复合纤维的力学性能下降,当ODOPB质量分数为5%、GNPs质量分数为2%时,所得复合纤维的断裂强度从纯PA 6纤维的3.3 cN/dtex下降至1.5 cN/dtex。     

碱处理竹纤维对聚酰胺6结构和性能的影响

采用10 ％的（质量分数,下同）NaOH碱溶液对竹纤维进行了处理,通过双螺杆挤出和注射成型制备了聚酰胺6（PA6）/竹纤维复合材料。用扫描电子显微镜﹑差示扫描量热仪、X射线衍射仪和热失重分析仪等表征了材料的形貌、结构和热性能,测试了熔体流动速率和力学性能。研究表明,碱处理可清除竹纤维中的胶质物,增大其比表面积,有利于改善PA6和竹纤维间的界面结合。PA6与竹纤维之间具有较好界面结合,相界面间无明显间隙。竹纤维使复合材料中PA6晶相的完整程度降低,使复合材料刚性增加,冲击强度、熔体流动性和热稳定性下降。在挤出和注射过程中,PA6/竹纤维复合材料较好的熔体流动性和一定的热稳定性使其具有熔体加工性能。     

原位聚合制备抗紫外芳香族支链锦纶6及其应用

通过添加均苯四甲酸二酐进行原位聚合制备抗紫外芳香族支链锦纶6(PA6-Ti O2)母粒,后与线型PA6进行共混纺丝,研究了抗紫外芳香族支链PA6的聚合工艺、纺丝工艺,探索支链PA6对纤维热学性能、加工性能、力学性能等的影响。结果表明:随着均苯四甲酸二酐含量的增加,芳香族支链PA6聚合熔体黏度减小,相对黏度逐渐降低,表明芳香族支链PA6的流动性增加;其结晶熔融温度逐渐降低,在相同纺丝温度下螺杆压力下降,表明可以有效改善其加工性能,但对纤维的力学性能有一定的影响;制备的抗紫外纤维在280~320 nm波长内,紫外线透过率小于10%,具有较好的紫外线遮蔽性能,从纤维断面扫描电镜(SEM)谱图可见基体相容性好。     

Experimental investigation of mechanical,thermal, and flame-retardant property of polyamide 6/phenoxyphosphazene fibers

In this study, flame-retardant polyamide 6 (PA6) fibers incorporated with hexaphenoxycyclotriphosphazene (HPCP) were prepared by melt spinning. The effects of HPCP on the mechanical, thermal, and flame-retardant property of PA6 fibers were investigated. The results indicated that PA6 fibers containing less than 15 wt % of HPCP possessed acceptable spinnability. HPCP resulted in a slight decrease in tensile strength and tensile modulus, however, an enhancement of the flexibility. Thermal decomposition temperature of PA6 fibers reduced about 22 °C but the residue at 800 °C increased. At the loading of 10 wt %, PA6 fibers reached a limiting oxygen index value of 28.6% and had no smoldering time in the vertical oriented burning. Residue analysis by Fourier-transform infrared and scanning electron microscope revealed that a condensed phase mechanism was involved in the decomposition of PA6/HPCP system. Pyrolysis-gas chromatography–mass spectrometry results demonstrated that HPCP not affected the composition of the pyrolysis gases, but mainly intensified the effusion of nonflammable gases, which is positive to flame retardancy. Therefore, the PA6/HPCP composite fibers would get access to satisfactory applications as flame-retardant materials. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48458.     

无机成核剂改性聚酰胺6/碳纤维复合材料的结构与性能

以钛酸钾晶须（PTW）、高岭土（Kaolin）和滑石粉（Talc）为成核剂,制备了无机成核剂改性聚酰胺6/碳纤维（PA6/CF/NA）三元复合材料。通过分析复合材料的力学性能、动态热力学性能、微观形貌、结晶行为、晶体结构、热性能等对其结构和性能进行了系统的研究。结果表明,加入Talc可以大幅提高PA6/CF复合材料的冲击性能,添加2%（质量分数,下同）的Talc时,复合材料的冲击强度提高了44.5%;Talc在挤出过程中能够充分解离成片层并均匀地分散在PA6基体中,PA6/CF/Talc复合材料中存在大量纤维拔出后形成的孔洞,片层与基体黏结较好;与PTW和Kaolin相比,Talc突出的异相成核作用可以显著提高PA6/CF复合材料的结晶温度,并促进PA6形成更为完善的晶体结构。     

POE接枝GMA的制备及其增韧PA6的应用研究

熔融法制备聚烯烃热塑性弹性体(POE)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),对其产物进行红外表征,证实了GMA已成功接枝到POE大分子链上。将接枝物用于聚酰胺-6(PA6)增韧改性,通过力学性能测试和SEM研究了弹性体含量及种类对共混物冲击强度和断面形态的影响。结果表明,POE与其接枝物共混作为弹性体增韧效果更好,当PA6、POE和POE-g-(GMA-co-St)质量比为80:6:14时,弹性体分散均匀且粒径细化为0.5~2μm,共混物缺口冲击强度提升至纯PA6的3倍。     

生物基共聚酯纤维的抗静电性能

以对苯二甲酸和生物基乙二醇为原料,聚乙二醇(PEG)为第三单体,纳米氧化锌(Zn O)为抗静电添加剂,制备抗静电生物基共聚酯,并纺制抗静电生物基共聚酯纤维。通过特性黏度、热学性能、表面接触角和体积比电阻值分析PEG和纳米Zn O的添加量对生物基共聚酯切片与纤维热学性能、亲水性能及抗静电性能的影响。试验结果发现:当PEG及纳米Zn O添加量分别为摩尔分数0.2%及1.6%时,改性生物基共聚酯纤维的热学性能最稳定,抗静电性能在所研究范围内最优。     

新型聚异氰脲酸硬质泡沫材料的制备及性能研究

聚异氰脲酸硬质泡沫材料是由PM-200（异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸盐的混合物）、异氰脲酸苯酐聚醚酯多元醇（IPPEP）或聚环氧丙烷多元醇在异氰酸酯指数为200的情况下制备的。考察了IPPEP对泡沫材料的热稳定性和阻燃性能的影响,并讨论了n（PO）∶n（PA）对IPPEP基泡沫材料力学性能的影响。结果表明：IPPEP的使用使聚氨酯泡沫材料的玻璃化转变温度提高了45℃,热分解温度由510℃提高到540℃,氧指数提高到23.3%。随着n（PO）∶n（PA）的降低,泡沫材料的拉伸强度和压缩强度呈现先增加后降低的趋势。