PP與TPEE共混物紡絲和纖維性能考察

1、PP與TPEE共混物紡絲和纖維性能考察PP/TPEE共混物研究的主要日的是找出最佳的配方，以得到紡絲性能、力學(xué)性能以及染色性能較好的町染改性?xún)?nèi)綸，使之能像其它化學(xué)纖維一樣可以在織成織物后進(jìn)行染邑和印花*以適應(yīng)服裝面科流行色變化快、感色深淺、濃淡要求各異的特點(diǎn)，同時(shí)提高織物品種的多樣性拓展聚肉烯纖維的用途。通過(guò)前三章對(duì)PETPEE共混物的相形態(tài)、動(dòng)態(tài)流變、結(jié)晶性能、熱性能等的研究，可以粧本得到合適的相容劑及添加量、共混樣品的制備、共混物的結(jié)晶性能等數(shù)據(jù)與信恵，但最終的紡絲性能、纖維力學(xué)性能和染色性能到底如何，仍需要通過(guò)進(jìn)一步的紡絲試臉才能得以驗(yàn)證為此.本章以前三章研究中得到的較佳配方:PP/TP

2、EE/POE泊GM29W1025制得的共泯樣進(jìn)行紡絲試驗(yàn)，制備了PPCTEE殲堆*考察了PP/TPEE纖維的町紡性、力學(xué)性能以及染色性能.結(jié)果表明，PP燈PEE共泯物具有較好的可紡性.制得的纖維具有牧好的力學(xué)性能以及染色性能.達(dá)到了預(yù)期的研究H的"5.1實(shí)驗(yàn)部分5AA原料中得到的樣品，其中組成和配比為PPrTPEETOE-g-GMAO/J0/25.£1.2IS料干燥將上述共混樣品賈于真空干燥箱內(nèi)（loor干燥I2h以匕以確保其含水車(chē)在0.03%以下。5丄3紡絲設(shè)備與主要工藝參數(shù)5J3J紡絲設(shè)備中國(guó)紡織科學(xué)研究院生產(chǎn)的一位6并POY紡絲設(shè)備.5JA2主耍工藝參散纖維規(guī)格：12

3、0dtex/24rPOY紡絲速度：3000m/min螺桿擠岀機(jī)各區(qū)溫廈：220260匸紡繪箱體溫復(fù)；260270C鬧吹鳳，風(fēng)速：0.40.6m/s性能測(cè)試力學(xué)性能：將制備的PP/TPEE纖維在YG024型電子單紗強(qiáng)力機(jī)上測(cè)試?yán)w維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。染色性能；參照GB-T6508-2001滌綸長(zhǎng)紋染色均勻度試驗(yàn)方法評(píng)級(jí)。5.2結(jié)果與討論纖維的可紡性評(píng)價(jià)衡量可染改性聚丙烯的優(yōu)劣.首先要看TPEE與PP組成的共混體系是否具有良好的紡絲性能°PP/TPEE共混物中加入2.5%的POE-g-GMA后，TPEE分散相平均粒徑約1.42pm,理論上可滿(mǎn)足紡絲的要求。為此將PPrrPEE/POE

4、-g-GMA=90/10/2.5的共混物，在一個(gè)位的紡絲試驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行了紡絲試臉.表5.1不同紡絲溫度下的可紡性紡絲溫度260265270飄絲次tt/lhr001斷絲次數(shù)/Ihr011從表5.1可見(jiàn)，紡絲溫度不同，飄絲和斷絲次數(shù)不同，當(dāng)紡絲溫度設(shè)為260-C時(shí)，lh內(nèi)出現(xiàn)的飄絲次數(shù)和斷絲次數(shù)均為0；紡絲溫度升高到265V時(shí)，lh內(nèi)出現(xiàn)的飄絲次數(shù)為0,但出現(xiàn)了1次斷絲：當(dāng)紡絲溫度設(shè)為270*C時(shí)，lh內(nèi)出現(xiàn)的飄絲次數(shù)和斷絲次數(shù)均為1.表明該P(yáng)P/TPEE共混物在260V的紡絲溫度下貝有較好的町紡性，這是因?yàn)镻P、TPEE在加入相容劑POE-g-GMA后具有較好的相客性以及分散性。繼續(xù)提高紡絲溫度

5、后，其可紡性變差.這是因?yàn)榧徑z溫度過(guò)鬲.分散相容易凝聚在一起.便其分散性變差，冃共混組分在鬲溫下容易產(chǎn)生降解.5.22PP/TPEE纖維的力學(xué)性能改性聚丙烯纖維除了應(yīng)具有較好的可紡性外，還應(yīng)具有良好的力學(xué)性能。PP/TPEE-POY的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率列于衷5.2,與純丙綸相比，PP/TPEE纖維的斷裂強(qiáng)度有所下降，斷裂伸長(zhǎng)率有所上升，但能夠滿(mǎn)足后加工的要求.表5.2ppatpee纖維的力學(xué)性能斷裂強(qiáng)度(cN/dtex)斷裂伸長(zhǎng)率()PP2.75176PP/TPEEOE-g-GMA1392915.23PP/TPEE纖維的染色性能將制得的120dtex4F-POY可染丙綸.用分散藍(lán)在10(TC

6、進(jìn)行染色試驗(yàn)可以得到比較深的顏色.見(jiàn)圖5.2。從圖可看到.未改性的丙綸.基本不上色.而改性后的PP可以得到較深的顏色°說(shuō)明用本研究得到的PPATPEE共混樣.可實(shí)現(xiàn)PP纖維的可染改性。(»未改性丙綸的染色圖(»未改性丙綸的染色圖(b)改性丙綸的染色圖圖5.2未改性丙綸與改性丙給的染色圖5.3結(jié)果與討論(1) PP/TPEE/POE-g-GMA纖維在中試紡絲設(shè)備上具有良好的紡絲性能，顯示出其極好的產(chǎn)業(yè)化前景。(2) SEM分析表明，共混纖維中，TPEE分散相在PP基體中具有很好的分?jǐn)承?(3) 力學(xué)性能分析表明，PP仃P(guān)EE/POE-g-GMA纖維的力學(xué)性能與純PP

7、纖維相比，呈現(xiàn)低強(qiáng)、高伸現(xiàn)象，但能夠満足后加工的要求.(4) 染色性能分析表明，改性聚丙烯纖維可以染成較深的顏色。(1) 通過(guò)掃描電鏡考察了PP/TPEE共混物的微觀相形態(tài)，所選的EVA、PP-g-GMA.POE-g-GMA三種相容劑的含貧在2.5%時(shí)，共混體系的相容性均達(dá)到較佳狀態(tài)，隨著相容劑的增加，分敢相額粒尺寸并無(wú)明顯變化。在三種相容劑中，PPg(MA與EVA對(duì)共混物分散性的改善效果相當(dāng)，但EVA的加入使分?jǐn)诚囝w粒的穩(wěn)定性變差，而POE-g-GMA的加入不僅使共混物分散性得到明顯改善，也維持了分散相顆粒的穩(wěn)定性。因此，三種相容劑中，POE-g-GMA對(duì)共混物分散性的改善效果最佳，其次是P

8、PgGMAEVA對(duì)共混物相容性的改善效果最差.PPATPEE共混物的最佳擠出溫度為230-C(2) 通過(guò)對(duì)PPHPEE共混物的動(dòng)態(tài)流變分析表明.PP/TPEE共混物熔體為假塑性流體，且貝有較寬的線(xiàn)性黏彈區(qū)域；添加不同的相容劑使得PPTPEE共泯物模量與復(fù)數(shù)粘度不同，當(dāng)添加EVA為相容劑時(shí)，共浪物的模量以及復(fù)數(shù)黏度均垠小，當(dāng)添加PP-gGMA時(shí)，共混物的模蚤以及復(fù)數(shù)黏度繪大；Han曲線(xiàn)表明，添加EVA的共混物的曲線(xiàn)斜率明顯小于其他共混物，這說(shuō)明添加EVA共混物中的TPEE分敢相尺寸均勻性最并；：時(shí)溫疊加曲線(xiàn)表明，僅EVA的加入降低了共混體系的相分離溫度，PP-g-GMA以及POEgGMA的加入使

9、得時(shí)溫疊加曲線(xiàn)的頻率適用范國(guó)較未加相容劑的PPHPEE共混物有所增加；colc-colc曲線(xiàn)表明，共混物在測(cè)試溫度范圍內(nèi)均出現(xiàn)了相分離特征，與時(shí)泡魯加曲線(xiàn)的結(jié)果相一致，且得岀的相分離溫度更為準(zhǔn)確直觀.(3) 通過(guò)對(duì)PP/TPEE共混物進(jìn)行DSC分析發(fā)現(xiàn),隨若降溫速率的增加，純PP及PP/TPEE共混物的的結(jié)晶溫度逐漸減小，TPEE及相容劑的加入捉島了PP的結(jié)晶速率.TPEE-方面起到成核劑的作用，另一方面阻礙PP慕體鏈段的運(yùn)動(dòng)與排列，降低PP基體晶體的完善程度，使得PP/TPEE共混物的結(jié)晶度均低于純PP。在三種相容劑中，EVA的加入使得PPHTEE的結(jié)晶度降低嚴(yán)明顯，而POE-g-GMA的加入對(duì)PPTPEE結(jié)晶度的影響繪小。XRD的分析也證實(shí)了TPEE以及相容劑影響了PP的結(jié)晶，改變了PP的晶面間距。(4) 通過(guò)對(duì)PPATPEE共混物的TG分析發(fā)現(xiàn)：各共混組分中，EVA與TPEE的熱穩(wěn)定性相對(duì)較差，而PP、POE-g-GMA.PP-g-GMA的熱穩(wěn)定性相對(duì)較好。PP/TPEE共混物的第一個(gè)熱失重區(qū)是由于共混物中TPEE發(fā)生熱降解所導(dǎo)致的，而第二個(gè)熱失重區(qū)是由VPP的熱降解所導(dǎo)致的.由于共混物中僅加入的少量相容劑對(duì)共混物的熱穩(wěn)定性的影響較小，PPTPEE共混物的熱失重曲線(xiàn)基本重合.(5) 對(duì)PP/T