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《浙江理工大学》 2009年
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抗熔滴涤纶纤维的研究

李昌垒  
【摘要】:涤纶纤维以其优异的性能,具有广泛的应用和产业基础。但涤纶纤维属于熔融性可燃纤维,燃烧时容易形成熔滴,熔滴易带来包括烫伤等在内的二次伤害,因此对涤纶纤维改性,改善其抗熔滴性能己成为研究的热点。目前抗熔滴的研究大多都是采用添加抗熔滴添加物(如聚四氟乙烯、纳米颗粒等)与涤纶基体进行共混,或者利用共聚法,但是基本都存在纺丝难或者添加量少效果不好的问题。 签于此,本文提出了一种在PET纤维中形成少量热固性树脂的抗熔滴改性思路,具体方法是在PET基体中添加一种可塑性物质—苯代三聚氰胺(BG)进行共混,制备PET/BG共混纤维,然后将纺出的共混纤维在甲醛溶液中进行处理,BG和甲醛反应生成三维网状的热固性树脂,燃烧时该树脂的保护、迅速炭化并增加成炭量,对熔滴起到吸附作用,以达到抗熔滴的目的。本文通过熔体流动速率仪和RH-7型毛细管流变仪、EDS、滴定法、SEM、FTIR、XRD、TG、DSC、氧指数(LOI)和抗熔滴测试等手段研究了PET/BG共混物的流变性能和BG的迁移性、BG与甲醛的反应特性以及纤维的结构、性能。 主要研究内容及结论包括: (1)采用熔体流变速率仪和RH-7型毛细管流变仪对PET、PET/BG共混物熔体进行流变性能的测试,结果表明PET/BG共混物的熔融指数随着BG含量的增加而增大;表观粘度随着温度的升高和剪切速率的增加逐渐减小,熔体表现假塑性流体的特性;不同温度下非牛顿指数n随着温度升高而逐渐增大;结构粘度指数和零切粘度随着温随着温度的升高而逐渐降低。粘流活化能随剪切速率的增加而减小。在研究范围内,随着BG含量的增加,PET/BG共混物熔体的非牛顿指数越大,结构粘度指数和粘流活化能越小。上述结果表明在PET基体内添加BG对纺丝性能影响较小。 (2) X射线能谱仪和熔体流变速率仪的测试结果表明BG在PET/BG共混物的制备过程中发生了迁移。 (3)利用盐酸羟胺法和碘量法、红外光谱内标法研究了BG和甲醛的反应特性,就单因素考虑可以得出:在羟甲基化阶段,最佳反应温度80℃,时间40min,pH值8.5;在缩聚阶段,缩聚温度80℃,时间2h,pH值为4~5时,易形成多交联点网状结构的热固性树脂。 (4) SEM、FTIR、XRD等研究表明,与纯涤纶纤维相比,抗熔滴涤纶纤维的表面较粗糙;在抗熔滴涤纶纤维的制备过程中,PET/BG共混纤维中BG与甲醛发生了反应,并且纤维的结晶结构并没有随着BG的加入和反应的发生而发生变化。 (5)通过抗熔滴性能测试、TG、DSC和氧指数(LOI)等测试表明,抗熔滴涤纶纤维与纯涤纶纤维相比,热稳定性降低,单位时间(1min)内熔滴数量减少;随着BG含量的增加,抗熔滴涤纶纤维的成炭量逐渐增加,抗熔滴性逐渐增强,LOI逐渐增大。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ342.7

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【引证文献】
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