PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)共混纤维的结构与性能——(Ⅰ)微观结构及力学性能的研究

本文应用SEM、S—S曲线、DSC、WAXS以及密度梯度等测试技术,对PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、分别与PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PP(聚丙烯)和PA6(聚己内酰胺)共混熔纺成纤后的微观形态和力学性能进行了测试和分析。SEM研究表明,PBT/PET=50/50和PBT/PA6=10/90时,其各自的PET相和PBT相就已分别在PBT基体和PA6基体中形成了原纤结构。PBT/PET共混物在整个共混组分比例范围内具有好的相容性;PBT/PA6属部分相容体系;PBT/PP属不相容体系。对于获得综合物性指标均有所改善的PBT/PA6共混纤维,PBT/PA6=10/90是一比较合适的量。     

PTT/PBT共混纤维的性能研究

利用聚对苯二甲酸-1,3-丙二酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)良好的相容性,开发了PTT/ PBT共混纤维。通过对共混纤维的力学、回弹及染色等性能测试发现,PTT组分的存在明显改善了共混纤维的拉伸性能,而共混纤维的强度相对纯组分纤维略差;当PTT质量分数达到50%后,共混纤维的回弹性优于纯PBT纤维,且在相同拉伸倍数下,PTT的存在降低了共混纤维的沸水收缩率;共混纤维在常压下用分散蓝染色的上染率比纯组分纤维高,当PTT/PBT质量比为50/50时,上染率最高。     

液体冷却温度对PP/PP-g-马来酸酐/PA6共混单丝结构与性能的影响

采用一定比例的聚己内酰胺(PA6)及增容剂对聚丙烯(PP)进行共混改性,纺制大直径单丝。通过对共混单丝的力学性能、扫描电子显微镜及热性能测试分析,研究了液体冷却成形温度对共混单丝拉伸强度、勾结强度的影响。结果表明:液体冷却温度对PP/PP-g-MAH/PA6共混单丝的力学性能具有很大的影响。随着液体冷却温度的下降,共混纤维的拉伸强度及勾结强度都得到不同程度的提高。     

PET/聚酰胺类共混体系相容性的研究

将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)分别与聚酰胺类(PA1010、PA6和PA66)熔融共混,通过热力学分析、示差扫描量热法、扫描电镜和红外光谱等手段,对PET/PA类共混体系进行了研究.热力学分析结果与实验结果不同,表明热力学分析不适用于PET/PA共混体系;DSC分析结果表明:不同的PET/PA共混体系对PET相玻璃化温度向低温区移动程度有影响;SEM分析表明:PET/PA共混体系断面形态不同,相容性关系为PET/PA66>PET/PA6>PET/PA1010;红外光谱分析表明:共混体系中PET的羟基和PA分子的-NH-之间产生了氢键,导致PET的C=0拉伸震动吸收峰移向低波数.     

PTT/PA6拉伸丝的形态与性能的研究

考察了聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚酰胺6(PTT/PA6)拉伸丝的形态,测试了其线密度、断裂强度、回潮率、热收缩率及卷曲性能,并与聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚酰胺6(PET/PA6)拉伸丝进行了对比.结果表明:PTT/PA6拉伸丝横截面为橘瓣型,裂离后为三角形.PTT/PA6拉伸丝的断裂强度、断裂功和卷曲收缩率随纺丝速度的增加...     

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。     

螺杆组合方式对GF增强PET/PBT共混物性能的影响

采用同向平行双螺杆挤出机制备玻璃纤维(GF)增强聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混物。在固定组分配比及共混挤出工艺条件的基础上,研究了螺杆不同组合方式,即剪切块数量及排布方式对挤出工艺及GF分散程度和长度的影响,进而对GF增强PET/PBT共混物性能造成的影响,设计出了一种适合GF增强PET/PBT共混物挤出生产的螺杆组合方式,采用该螺杆组合方式制备GF增强PET/PBT共混物,不但挤出工艺稳定可靠,而且产品性能实现最优化。     

纳米OMMT对PA6/PET共混体系结晶性能的影响

采用熔融共混法,以PA6/PET(30/70)和PA6/PET(70/30)合金为研究对象,利用差示扫描量热法(DSC)探讨纳米有机OMMT对PA6/PET共混物结晶性能的影响,结果表明:PA6/PET共混物中,PA6相和PET相均能各自结晶,且PA6相阻碍PET相的结晶,而PET相对PA6相的结晶性能没有影响。引入纳米OMMT后,体系中PA6相和PET相的结晶温度均降低,并缩短半结晶时间,加剧两组分结晶温度对降温速率的依赖性。用莫志深方法处理纯PA6/PET共混物和PA6/PET/OMMT纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:在PA6/PET(30/70)共混体系中引入纳米OMMT后,F(T)值均增大,而在PA6/PET(70/30)共混体系中引入纳米OMMT,F(T)值减小。     

GF增强PBT/PET合金的性能和外观

在质量分数30%玻璃纤维(GF)增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的基础上,通过引入不同含量的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)组分制备了不同PBT/PET比例的合金。系统研究了PET含量对合金的傅立叶变换红外光谱(FTIR)、熔融结晶行为、力学性能、流动性能及外观的影响。实验结果显示:PET引入后,合金的FTIR谱图中出现了PET特征吸收峰(1 341cm-1);由于发生了部分酯交换反应,合金中PBT和PET的结晶能力减弱;PET的加入提高了GF增强PBT的力学性能,拉伸强度和弯曲强度分别能够提高10.1%和8.9%;相较于GF增强PBT,GF增强PBT/PET合金的流动性有所提高;同时,GF增强PBT/PET合金注塑制品的外观得到显著改善,样品表面浮纤面积占比由GF增强PBT的7.6%降低至GF增强PBT/PET合金(PET质量分数为40%)的0.4%。当PET质量分数为20%～35%时,所得PBT/PET合金同时具备优异的力学性能和良好的外观。     

PA6/PBT共混物的增容改性研究

采用固体环氧树脂(EP)反应增容聚酰胺6/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PA6/PBT)共混物。结果表明:EP的加入降低了共混物的界面张力,使分散相粒径明显细化;当PA6/PBT=80/20,EP含量为1～1.5份时,共混物的改性效果较好;当PA6用量少于30份或超过70份时,EP的加入可明显提高共混物的冲击性能和拉伸性能;随着EP的加入,共混物的流动性降低。     

PA6/PET共混熔体流变性能和成丝过程的研究

本文对PA6/PET共混物的流变性能及其对可纺性的影响进行了研究。结果表明:共混熔体的非牛顿指数减小,弹性明显增大,因此,PA6与PET共混后可纺性下降。经再造粒虽对其可纺性有所改善,但成丝的性能变差。纺丝时在纺程上部必须设保温缓冷段才能纺丝。拉伸工艺对纤维的结构和性能影响很大。随PET含量的提高,共混纤维的强度下降,抗张模量增大。     

Surlyn对PET及其共混体系流变与结晶性能的影响

通过熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)/聚酰胺6 (PA6)/Surlyn与PET/均苯四甲酸酐 (PMDA)/Surlyn共混材料,研究了Surlyn对共混体系的形貌以及共混体系中PET流变性能与结晶性能的影响。并使用扫描电子显微镜 观察了PET/PA6/Surlyn共混物的低温淬断断面,使用旋转流变仪与差示扫描量热仪研究共混物的流变性能与结晶性能。结果表明,Surlyn可以提高PET/PA6/Surlyn共混体系的熔体强度,促进共混体系中PET的结晶,使PET结晶温度提高10 ℃,过冷度与结晶半高宽显著下降,明显改善PET的流变性能与结晶性能,而对于PMDA扩链后的PET,Surlyn对其结晶性能的影响影响较小;Surlyn可以降低PA6分散相的粒径,提高PET与PA6两相之间的相容性。     

玻璃纤维增强PA 6/PBT低吸湿共混物的力学性能

以马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PTW)为复合相容剂,在平行同向双螺杆挤出机上熔融共混,制备了玻璃纤维增强聚酰胺(PA)6/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)共混物。考察了复合相容剂对增强共混材料力学性能的影响,并探讨了共混物的吸湿性与力学性能的关系。结果表明:相容剂的复合使用有协同作用;PA 6/PBT共混体系随w(PBT)增加,力学性能下降,w(PBT)增加到32.0%时,拉伸强度、弯曲强度、简支梁缺口冲击强度分别下降25.2%,15.8%,45.3%;并且随w(PBT)增加,共混体系对吸湿的敏感性降低。     

玻璃纤维增强PBT/PET共混物性能研究

采用双螺杆熔融挤出的方法制备玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混物。研究了PBT与PET不同比例对PBT/PET共混物性能的影响。在此基础上,研究了成核剂及不同种类的增韧剂对共混物性能的影响。结果表明,成核剂对提高共混物的相容性及热变形温度有重要作用,乙烯–甲基丙烯酸甲酯–丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物型增韧剂(AX8900)质量分数为0.5%时,不影响共混物的耐热性及拉伸和弯曲强度,而且可以大大提高PBT/PET共混物的冲击强度。     

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%。     

PET-PBT共聚酯纤维的性能研究

对 PET-PBT共聚酯纤维的性能进行了研究。结果表明 ,PET-PBT纤维的 1次和 10次拉伸回复率均高于 PET纤维 ,经 5 % 1次拉伸后回复率达 10 0 % ,与 PBT相当。 PET-PBT纤维的 180°弯曲回弹性能高于 PET,PBT纤维 ,和 PA6纤维相当。PET-PBT纤维的染色性能远高于 PET纤维 ,且随 PBT含量的增加而增大 ,PBT组分含量达 2 5 %时 ,共聚酯纤维的上染率高达 91.5     

PET/PBT共混物的结构与特性黏度变化

分别使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和反应挤出机制备了不同配比的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共混物,用差示扫描量热仪(DSC)、13C-核磁共振仪和乌氏黏度计对其进行了表征。结果表明,单螺杆挤出机制备的PET/PBT共混物的DSC曲线与溶液共混制备的相同,挤出过程中没有发生酯交换反应,双螺杆挤出机和反应挤出机制备的PET/PBT共混物过程中也没有发生酯交换反应;反应挤出机制备的PET/PBT共混物的特性黏度最高,双螺杆挤出机制备的特性黏度最低。     

PMMA／PBT共混体系可纺性及纤维的结构与性能

研究了PMMA／PBT共混纤维的可纺性和拉伸性，并测定了拉伸丝的力学性能、取向和结晶结构。结果表明，PMMA的加入可以延迟PET的成形，减小纤维的取向，提高PMMA／PBT卷绕丝的断裂伸长，从而提高纤维的后拉伸倍数，提高纤维的生产效率；PMMA的加入量在5％以下时，不影响纤维的可纺性；PMMA／PBT共混纤维拉伸丝的强度和断裂伸长可达到常规PET纤维的要求；扫描电镜照片显示，PMMA以棒状形式分散在PET基体中，分散直径为1μm左右。     

PET/PBT共混物非等温结晶行为的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET/PBT)共混物的非等温结晶行为;研究了冷却速率对PET/PBT滑/石粉(Talc)成/核剂(P250)共混物结晶行为的影响。对其数据分别采用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明:PET/PBT共混物在加入滑石粉后相对结晶度(Xc)有所下降,但是结晶速率提高;PET/PBT/Talc体系单独引入成核剂体系效果更优;PET/PBT/Talc/P250体系随降温速率的增大,结晶度下降,结晶速率加快;Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,Ozawa法则具有一定的局限性。     

PVDF增韧PA6的结构及机理

采用聚偏氟乙烯(PVDF)对尼龙6(PA6)进行共混改性.通过采用不同的PVDF与PA6共混质量比例,研究了PA6/PVDF共混物的结构及性能.通过偏光显微镜和小角散射分析,发现PVDF的存在阻碍了PA6的结晶.通过拉伸试验发现,在PA6中加入PVDF使得PA6/PVDF共混物的拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量增加了.通过红外光谱分析发现,在拉伸前,PA6/PVDF共混物中只存在PVDF的α晶型,而拉伸后,α晶型消失了,与此同时出现PVDF的β晶型,由此得出,拉伸过程中PA6/PVDF共混物中PVDF分散相发生了由α晶型向β晶型的转变.