聚酯工業(yè)絲的性能

1、I.聚酯工業(yè)絲的主要特性化學(xué)結(jié)構(gòu)聚酯是由對(duì)苯二甲酸二甲酯和乙醇縮聚而成的產(chǎn)品，分子式如右圖。聚酯纖維的基本特性與錦綸相比，聚酯的強(qiáng)度與錦綸相仿，模量相應(yīng)高一些。因此聚酯特別適用于在應(yīng)力作用下，尺寸 穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合，如作為半鋼子午線輪胎的胎體增強(qiáng)、輸送帶骨架材料的經(jīng)線，V帶的浸膠線繩、 膠管中的增強(qiáng)材料。聚酯存在化學(xué)惰性，因此要獲得良好的粘合性能是比較困難的?？梢酝ㄟ^對(duì)纖維進(jìn)行二種不同的處 理來解決：一種方法稱之為“預(yù)活化”的表面處理，這種表面處理方式是在聚酯工業(yè)絲紡絲過程中，在 纖維表面處理了一種環(huán)氧樹脂，這種環(huán)氧樹脂的固化可用異氰酸酯或酚醛樹脂。聚酯織物和線繩的浸膠 體系中采用了RFL，

2、其中RF樹脂是間苯二酚（R）、甲醛（F）的縮合反應(yīng)后的水溶性熱固型酚醛樹脂， 膠乳（L）可以是丁砒、氯丁、天然、丁苯、丁月青等各種不同的膠乳。由于RF樹脂可以和預(yù)活化后工 業(yè)絲表面的環(huán)氧樹脂直接反應(yīng)，因此活化后的工業(yè)絲只要采用單浴浸膠就可獲得與橡膠良好的粘接力。 另一種方法是對(duì)簾線和織物進(jìn)行二浴浸膠處理。先浸漬封閉異氰酸酯，高溫處理后，異氰酸酯解封閉， 異氰酸酯中HCO基團(tuán)和聚酯表面的羧基反應(yīng)，使聚酯纖維的表面改性為聚氨酯后，再浸漬RFL。聚酯和錦綸一樣，受熱后容易收縮，因此紗線或織物的收縮性能可以通過熱定型來控制調(diào)節(jié)。除此 以外，通過調(diào)節(jié)紡絲工藝可生產(chǎn)的不同聚酯工業(yè)絲，其相應(yīng)的應(yīng)力-伸長(zhǎng)和收

3、縮也不同，見圖。一般來 說噴絲板紡絲速度、切片粘度等工藝條件基本相同，則纖維的熱收縮率+斷裂伸長(zhǎng)率相對(duì)接近，變化不 大。聚酯纖維的種類我國已經(jīng)成為全世界生產(chǎn)聚酯工業(yè)絲產(chǎn)能最大的國家，可以根 據(jù)不同用途，開發(fā)了多種高強(qiáng)工業(yè)聚酯長(zhǎng)絲纖維，主要有：I:用于 輪胎的高模低收縮絲（HMLS），II:用于輸送帶織物的中低收縮絲， 和用于一般用途的高強(qiáng)絲（HT），III:用于涂層織物的低收縮絲 （SLS）。右圖是不同性能工業(yè)絲的拉伸曲線圖。聚酯的拉伸性能聚酯纖維的物理性能，除了決定于聚酯的分子結(jié)構(gòu)外，與紡絲工藝，特別是紡絲過程中的拉伸和熱 處理?xiàng)l件密切相關(guān)。一般說來，拉伸程度越高，同時(shí)給予合適的熱定型，則纖

4、維的取向度越高，從而纖維的斷裂強(qiáng)度也較高，斷裂伸長(zhǎng)較低，得到高強(qiáng)低伸纖維，熱收縮率也提高；反之為低強(qiáng)高伸纖維，熱 收縮率降低。由于聚酯纖維是一種熱塑性材料，溫度高低對(duì)其機(jī)械性能影響較大。件aww-KESE出育際一左圖為普通高強(qiáng)聚酯工業(yè)絲的拉伸曲線，右圖為件aww-KESE出育際一曲線1：為20C下測(cè)試的強(qiáng)伸曲線；曲線2：經(jīng)過150C自由收縮后，在20C 時(shí)測(cè)試的強(qiáng)伸曲線，曲線3為150C自由收縮后在80C下測(cè) 試的曲線；曲線4為150C自由收縮后在120C時(shí)的 測(cè)試曲線；硫化溫度一般在150C以上，因此纖維常常經(jīng)過150C的模擬硫化熱處理，分析纖維的性能受熱后 的變化。從上圖中可見，聚酯纖維在

5、經(jīng)過150C的自由收縮后（模擬硫化），強(qiáng)度將會(huì)有一定幅度下降， 而伸長(zhǎng)會(huì)提高，模量會(huì)下降。因此采用聚酯纖維作橡膠骨架材料時(shí)，應(yīng)注意聚酯纖維的這一特性。特別 是在高溫狀態(tài)下使用，設(shè)計(jì)計(jì)算聚酯的強(qiáng)度必須考慮這一因素，將安全系數(shù)做一定的提高。HMLS工業(yè)絲在不同的溫度下，纖維的性能差異是明顯小于普通工業(yè)絲的，所以特別適合于各種耐 高溫的場(chǎng)合。最為重要的是，在高速運(yùn)行后，輪胎胎體的溫度提高后，其高溫下的模量保持率，可以獲 得和人造絲相仿的模量，保證胎體簾線的高模量，從而可以保證輪胎有更好的可操縱性能，即依然保持 良好的轉(zhuǎn)向響應(yīng)能力。骨架材料在硫化過程中，不同的硫化預(yù)拉伸量和冷定型拉伸量，也會(huì)影響最終成

6、品的性能。聚酯纖維的熱性能聚酯纖維是通過熔紡法制成的，成形后的纖維可以再經(jīng)過加熱熔融，它是一種熱塑性纖維。聚酯纖 維在硫化或和高溫條件下使用時(shí)，特別是在有水分存在的情況下，聚酯是十分敏感的，容易產(chǎn)生水解、 胺解等降解現(xiàn)象，強(qiáng)度大幅度降低，纖維變得更脆。聚酯的熱性能常數(shù)聚酯和錦綸6的某些熱性能常數(shù)：聚酯（高強(qiáng)工業(yè)絲）錦綸6熔點(diǎn)（C）255260215-220軟化點(diǎn)（C）238240180比熱（卡/克/C）0.320.46熔融潛熱（卡/克）111618導(dǎo)熱系數(shù)（卡/厘米/秒/C）2X10-44.2X10-4體膨脹系數(shù)（1/C）1.6X10-43X10-4（60C以下）（60C以下）從上可見，聚酯的

7、熔點(diǎn)高，比熱和導(dǎo)熱系數(shù)小，因而聚酯的耐熱性和絕熱性要比錦綸6好。聚酯的高溫穩(wěn)定性相當(dāng)好，在100C的干熱空氣 里，經(jīng)過500小時(shí)熱處理后，在室溫下測(cè)試，其強(qiáng)力 保持100%。若在150C的干熱空氣中，強(qiáng)力依然為 87%，比錦綸好，如右圖所示：從圖中可見，即使經(jīng)過220C的高溫下500小時(shí)， 其強(qiáng)度依然可以保持在40%左右，是所有合成纖維中 最好的。Residual strengthExpDsura time (homjirnea&ured ai fDom lenipriurc-在生產(chǎn)過程中，經(jīng)過一定張力下熱定型的聚酯纖 維，在沸水中或在其他加熱的條件下，將會(huì)發(fā)生一定 的收縮，熱收縮量的大小，取

8、決于纖維在加工中，熱 定型時(shí)所受張力大小，定型時(shí)張力大，熱收縮率也高；熱收縮后可使纖維的斷裂伸長(zhǎng)率提高，模量下降， 強(qiáng)力也略有降低。因此橡膠制品的生產(chǎn)過程中，必須根據(jù)硫化溫度或使用溫度，對(duì)骨架材料確定合適的 干熱收縮率。溫度較高時(shí)，必須大幅度降低降低骨架材料在浸膠時(shí)的定型張力，從而大幅度降低殘余的 熱收縮量。Residual strengthExpDsura time (homjirnea&ured ai fDom lenipriurc-化學(xué)性能對(duì)于聚酯而言，水解和胺解是最主要的化學(xué)降解，在酸堿的催化作用下，可使降解速度加快。因此 在選用聚酯作為骨架材料時(shí)，應(yīng)選擇合適的橡膠配方，它應(yīng)不含對(duì)聚酯

9、有影響的助劑，這樣有利于提高 最終橡膠制品的使用壽命。1.耐水解性能PET職-CH-O-CPET職-CH-O-C竺Residual 頁 Residual 頁 rength在室溫下，聚酯纖維可以耐水解，浸放在20 C的軟水中經(jīng)過一年，強(qiáng)力保持不變。但在高溫下易水解，聚酯在飽和蒸氣中的水解 特性見右圖；從圖中可見聚酯的水解所造成的強(qiáng)力損失比在干熱空氣中的熱氧化嚴(yán)重許多。水解過程主要發(fā)生在纖維表面。1M-.七 r *Residual strength 1M-.七 r *Residual strength 剩余強(qiáng)度（強(qiáng)度保持率）皿- demineralized water 純水 r1exposure

10、time(days) 暴露時(shí)間(天)VKsaturated steam飽和蒸氣ClwnmfiiraJczMdry air干熱空氣ma的5 EL3 13 ID X !EK 3OJFspffiiiwamH |網(wǎng)職FKpniLrR lime |間匚舊KF Esposure ime haurs|1DD4Q枷if# 娜CKF Esposure ime haurs|1DD4Q枷if# 娜C珈1酣3略VUcaniEaUonllme聚酯的熱氧化和水解情況的強(qiáng)度損失對(duì)比見右圖：聚酯在高溫下，酸解比堿解嚴(yán)重，因?yàn)榫埘ブ械?羧基可以加速水解反應(yīng)。2.耐胺解性能聚酯最嚴(yán)重的損傷降解是胺解，胺是硫化時(shí)促進(jìn)劑和硫給予體等

11、化學(xué)反應(yīng)后的生成物，并始終存在 于橡膠中。天然橡膠，經(jīng)過高溫后，某些成分也可以O(shè)O H H分解生成胺，損傷聚酯。胺解是一種酸解。由于胺解. -是其與聚酯纖維的無定型區(qū)反應(yīng)，所以胺解可使聚酯一 的結(jié)晶度提高，但破壞了纖維，造成強(qiáng)力下降，纖維 發(fā)脆。胺解是胺基與聚酯相結(jié)合，其降解反應(yīng)機(jī)理如 上：胺解對(duì)聚酯纖維損傷最大，其次是水解，最后是熱氧化，見下左圖，為此采用聚酯要考慮橡膠配 方中，盡可能少用含胺的促進(jìn)劑、防老劑以及天然膠；由于實(shí)際生產(chǎn)中硫化溫度一般為10-20分鐘， 溫度在160C左右，所以在硫化時(shí)聚酯的強(qiáng)力損失不大，甚至沒有損失，只有耐高溫輸送帶，必須考慮 聚酯在長(zhǎng)期高溫下的胺解損失。見右圖

12、。Thermooxidative熱氧化Hydrosis水解Aminolysis胺解Vulcanization time 硫化時(shí)間橡膠對(duì)聚酯的影響右圖所示橡膠在175度硫化時(shí)，硫化時(shí)間分別 為2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、6小時(shí)，聚酯纖維的損 傷情況。我們可以發(fā)現(xiàn)，聚酯的強(qiáng)度保持率，除了 接觸高溫的時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)外，與橡膠組分也有著密 切的關(guān)系。試驗(yàn)采用丁苯/天然膠的混煉膠，隨著天 然膠含量的增加，聚酯纖維的強(qiáng)度快速下降。右圖為經(jīng)過180C，3小時(shí)過硫化試驗(yàn)時(shí)，不同 的硫化促進(jìn)劑對(duì)纖維的胺解影響，在采用促進(jìn)劑 TBBS的NR/SBR混煉膠中，聚酯的損傷比采用促 進(jìn)劑MBTS的NR/SBR的損失大。而聚酯

13、如果在不 含天然膠的IR/SBR混煉膠中，經(jīng)過同樣的硫化條件，損傷明顯變輕。促進(jìn)劑對(duì)聚酯的影響聚酯的胺解主要取決于所選用的促進(jìn)劑，詳見圖: 左圖為聚酯簾線在天然橡膠（NR）中經(jīng)過150C，48 小時(shí)熱處理后的強(qiáng)度損失，橫坐標(biāo)為促進(jìn)劑的份數(shù)； 右圖為聚酯簾線在丁苯橡膠（SBR）中經(jīng)過150C，48 小時(shí)處理后的強(qiáng)度損失，橫坐標(biāo)為促進(jìn)劑的份數(shù)，從 圖中可見，聚酯纖維在天然橡膠中的損失比在丁苯橡 膠中的損失大，此外促進(jìn)劑對(duì)纖維的損傷也不同，其 中促進(jìn)劑M（MBT ）和促進(jìn)劑DM （ MBTS） 對(duì)纖維的 強(qiáng)度影響最小。強(qiáng)損傷促進(jìn)劑：*促進(jìn)劑D強(qiáng)損傷促進(jìn)劑：*促進(jìn)劑D（DPG）*促進(jìn)劑NBBS（TBB

14、S）* （ZDEC）*2-硫基咪啉有損傷促進(jìn)劑：*六亞甲基四胺（HMT）*1，2-二甲基咪唑吟 Mbs）*二硫化四甲基秋蘭姆Tmtd）*N-環(huán)乙烷基2-苯噻唑次磺酰胺弱損傷促進(jìn)劑：*二硫化-2-苯并噻唑基DM（MBTS）*2-琉基苯并噻唑M（MBT）CBS)因此在聚酯作骨架材料時(shí)必須正確選用橡膠中添加劑，避免添加有損傷性的組分：胺類助劑，否則 將影響最終產(chǎn)品的使用壽命。特別需要注意的是，作為間甲白粘合體系的甲醛給體：六甲氧基甲基密胺HMMM和六亞甲基四胺 HMT是一種對(duì)聚酯胺解作用較大的物質(zhì)，雖然可以提高橡膠和聚酯的粘合力，但在高溫下，會(huì)造成對(duì) 聚酯的嚴(yán)重?fù)p傷，所以應(yīng)該在耐高溫橡膠中，盡可能不

15、添加這種甲醛給體?？寡趸瘎?duì)聚酯的影響抗氧化劑可防止生膠氧化、熱降解和疲勞，抗氧化劑有利于提高骨架材料強(qiáng)度保持率。耐酸性由于聚酯工業(yè)絲的許多應(yīng)用場(chǎng)合為露天，容易受酸雨的影響。酸雨是由于空氣中的二氧化硫和雨水 結(jié)合而成的，其成分為硫酸。聚酯工業(yè)絲的其他許多應(yīng)用場(chǎng)合更有可能直接接觸其他酸性材料，因此聚 酯工業(yè)絲對(duì)酸的敏感度十分重要。十分高興的是聚酯工業(yè)絲有相當(dāng)好的耐酸性，大多數(shù)有機(jī)酸和部分稀 釋的無機(jī)酸，在pH值較低的情況下，對(duì)其影響不大。在室溫下，浸泡一年后，大多數(shù)酸類對(duì)其無影響， 因此酸雨對(duì)聚酯工業(yè)絲無任何影響。各類酸對(duì)其的具體影響見下表：化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性乙

16、酸5212月+302112月-5602月03721100小時(shí)+5802月-37211月0510010小時(shí)+37212月-10212月+硝酸102124月+10602月0152112月+10802月-20211月+100602月0302112月0100802月-50211月0苯甲酸310010小時(shí)+502112月-銘酸40802月+70210.1小時(shí)0檸檬酸10802月+95210.1小時(shí)-甲酸5212月+油酸100802月+5802月0草酸510010小時(shí)+510010小時(shí)-乳酸2112月+902110小時(shí)+馬來酸252112月+90212月0磷酸852112月+90602月-硫酸30802月

17、+鹽酸102124月+502112月+10602月0702112月010802月-90211月-202112月0聚酯工業(yè)絲對(duì)堿性環(huán)境較為敏感，耐堿性 特別是胺類。影響程度取決于溫度、接觸的時(shí)間長(zhǎng)短和濃度。聚酯工業(yè)絲對(duì)堿性環(huán)境較為敏感，化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性氫氧化銨22112月-4021100小時(shí)-5211月0氫氧化鈉0.12112月+10211月-110010小時(shí)+氫氧化鉀0.1211月+1100100小時(shí)00.12112月0112010小時(shí)-1212月+22112月01602月05211月-1802月-102110小時(shí)+5211月010211月-52112月-1

18、010010小時(shí)-10211月0肥皂112010小時(shí)+20211月-耐有機(jī)化合物聚酯工業(yè)絲有良好的耐有機(jī)化合物性能。有機(jī)化合物對(duì)聚酯工業(yè)絲的影響如下:化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性丙酮1002112月+甲醛302112月+苯胺1002112月+庚烷100212月+苯100212月+巳烷100602月+100602月-異丙醇100602月0丁烷100212月+煤油100212月+丁醇1002112月+甲醇100212月+100602月0二氯甲烷100212月-乙酸丁酯1002112月+甲基乙基酮1002112月+100602月+100602月-二硫化碳100212月+礦物油

19、100802月+四氯化碳100212月+橄欖油100802月+氯仿100212月0全氯乙烯100602月+棉子油100212月+汽油100212月+100802月+苯酚1002112月+甲酚1002112月+100602月-100602月+1001000.1小時(shí)-鄰苯二甲酸二丁酯100602月+吡啶1002112月+乙醚1002112月+間苯二酚10212月+二惡烷100212月+硅油100802月+10602月-四氫呋喃100211月0乙醇100212月+甲苯100212月+乙酸乙酯100212月+三氯乙烯1002112月+氟利昂100212月+凡士林100802月+甘油100602月+菜油

20、100802月+二氯乙酯100212月-二甲苯100602月+9. 耐油性聚酯工業(yè)絲有良好的耐油性，聚酯工業(yè)絲浸放在柴油、汽油和石油中，經(jīng)過一年的時(shí)間，強(qiáng)度基本 不損失。詳見上表。10.耐溶劑性大多數(shù)溶劑對(duì)聚酯工業(yè)絲沒有影響，僅少數(shù)溶劑會(huì)造成其降解。詳見上表。11.耐無機(jī)物大多數(shù)無機(jī)物對(duì)聚酯工業(yè)絲影響不大。詳見下表。化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性氯化鋁5601周+硫酸鈉110010小時(shí)+氯化鈣502112月+50212月+10602月+碳酸氫鈉10602月+次氯酸鈣0.01602月+10802月0硫酸銅32112月+亞硫酸氫鈉110010小時(shí)-310010小時(shí)+10602

21、月-氯化鐵32112月+10802月-310010小時(shí)+碳酸鈉112010小時(shí)+過氧化氫37010小時(shí)+氯化鈉802月+氯化鉀102112月+0.710010小時(shí)+10802月+次氯酸鈉0.47010小時(shí)+高錳酸鉀102112月+10802月+氯化鋅310010小時(shí)+導(dǎo)電性能聚酯工業(yè)絲是一種良好的絕緣體，其導(dǎo)電率比錦綸工業(yè)絲低。阻燃性聚酯工業(yè)絲在火焰下會(huì)熔融，因此其不會(huì)快速燃燒。即使著火燃燒，由于纖維會(huì)熔融滴落，因此火 焰的蔓延可以降低到最少程度。氣候?qū)埘スI(yè)絲的影響聚酯工業(yè)絲在陽光直射下，經(jīng)過400小時(shí)的照射（約2個(gè)月），強(qiáng)度保持率為90%，經(jīng)過4800小時(shí) 照射，強(qiáng)度保持率為50%。由于

22、紗線之間和布層之間存在遮蓋效應(yīng)現(xiàn)象，因此較粗的紗線的強(qiáng)度保持率 會(huì)高一些。在短時(shí)間（一年以內(nèi)）錦綸的光化分解程度比聚酯小，但一年以后，聚酯的耐光性能將大大優(yōu)于錦 綸。如果有玻璃遮擋，聚酯的光化分解速度可以大幅度放緩。氣溫溫度提高可使聚酯與錦綸等其他合成纖維一樣，強(qiáng)度略有降低，伸長(zhǎng)略有提高，溫度降低則現(xiàn) 象與上相反，但聚酯的變化小，較為穩(wěn)定。注意：簡(jiǎn)單辨別聚酯與錦綸的方法，可以用燃燒法：如果燃燒過程中有比較濃的黑煙，則為聚酯纖 維，燃燒后的煙氣比較談的，是錦綸纖維。II.錦綸纖維的化學(xué)性能化學(xué)結(jié)構(gòu)線性脂肪聚酰胺俗稱尼龍（錦綸），尼龍是美國杜邦的商品名 稱，錦綸是由于我國在錦州合成纖維廠最先生產(chǎn)，

23、而由此命名。錦綸6是由E-氨基羧酸衍生出來的聚酰胺（已內(nèi)酰胺），因其每一單體有六個(gè)碳原子所以得名錦綸6。HP&lyarridee.BI N-錦綸66是由1.6HP&lyarridee.BI N-錦綸纖維的基本特性與棉花、粘膠一類纖維素材料相比較，上述的二種錦綸強(qiáng)度要高出許多（干，濕狀態(tài)下均一樣）， 斷裂伸長(zhǎng)也高，因而錦綸織物具有很高抗沖擊性能，很高斷裂功和良好的抗撕裂強(qiáng)度，但纖維容易蠕變 伸長(zhǎng)，其結(jié)果使輸送帶失去預(yù)張力而無法正常工作或者斜交輪胎出現(xiàn)“平點(diǎn)”現(xiàn)象。所以錦綸更多的應(yīng) 用在耐疲勞性能要求較高的場(chǎng)合：比如：斜交輪胎、短距離、高速度的輸送帶、各種橡膠膜片。由于錦綸的抗沖擊性能好，其低模量

24、使錦綸用作輸送帶織物（EP織物）的緯線時(shí)，可以提高最終 成品-輸送帶的成槽性能。錦綸是一種熱塑性材料，加熱時(shí)容易收縮。在錦綸織物的加工過程中（熱定 型、浸膠處理），可以通過選擇恰當(dāng)?shù)墓に嚄l件來控制收縮性能。錦綸纖維對(duì)熱和光十分敏感，特別是纖維含TiO2更為嚴(yán)重。為了保持其穩(wěn)定性，在纖維中加入穩(wěn) 定劑。錦綸纖維耐堿性能較好，所以輸送堿性物料最好采用錦綸骨架材料。錦綸在低溫狀態(tài)下，具有更 好的韌性，所以常常應(yīng)用在低溫場(chǎng)合：比如飛機(jī)用的副油箱等。錦綸纖維的種類錦綸纖維根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)不同可分為錦綸6和錦綸66。兩者之間最重要的區(qū)別是二者熔點(diǎn)不同，分別 是215度和255度。由于二浴浸膠或用RP浸膠的EP

25、骨架材料，其熱定型處理的溫度高達(dá)220C240C， 所以EP骨架材料必須使用錦綸66作緯線。錦綸纖維根據(jù)機(jī)械性能可分為高收縮和低收縮兩種。高收縮纖維特點(diǎn)是模量高，相對(duì)熱收縮也高， 主要用于輪胎簾線和輸送帶的經(jīng)線。低收縮纖維的特點(diǎn)正好相反，主要用于輸送帶作緯線提高輸送帶的 成槽性能，消除由于熱收縮不勻，對(duì)寬幅織物產(chǎn)生的不良影響，但我國目前沒有生產(chǎn)低收縮錦綸的廠家。 此外骨架材料等的浸膠、涂布過程中，如果不是采用拉幅浸膠，由于要求緯向的熱收縮均勻穩(wěn)定，因此 低收縮工業(yè)絲特別適合于生產(chǎn)寬幅薄型的浸膠骨架材料和某些生產(chǎn)經(jīng)緯同性的浸膠織物，不容易出現(xiàn)打 折現(xiàn)象。不同熱收縮率的錦綸66 （Enka.Nyl

26、on）工業(yè)絲的特性差異規(guī)格細(xì)度cN/dtex斷裂強(qiáng)度 %斷裂伸長(zhǎng)%（45N）定負(fù)荷伸長(zhǎng) %熱收縮率 %方法140HRT940dtex8.4517.59.65.4HAS 2min，180c155HRST940dtex7.3224.413.61.3HAS 2min，180c錦綸纖維的拉伸性能工業(yè)用錦綸纖維的強(qiáng)度在7.5CN/dtex以上，最高可達(dá)9.5CN/dtex，伸長(zhǎng)率在1430%左右，在10% 伸長(zhǎng)時(shí)的彈性回復(fù)率在90%以上。耐疲勞性能在各種合成纖維是最好的。但錦綸纖維的模量低，限制了它在工業(yè)方面應(yīng)用，如錦綸簾子線吸收沖擊能大，輪胎可以在狀態(tài)差的路面上行駛，但由于錦綸簾子線 伸長(zhǎng)大，特別是蠕

27、變伸長(zhǎng)大，因此汽車停止時(shí)，輪胎變形處會(huì)產(chǎn)生“平點(diǎn)”起動(dòng)初期，汽車跳動(dòng)厲害， 因此只可用于貨車輪胎，不宜用作客車輪胎。錦綸纖維的拉伸性能除了與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還決定于影響分子結(jié)構(gòu)特征的紡絲工藝條件，主要是 拉伸和熱定型。因此可以根據(jù)需要紡制成高強(qiáng)低伸或低強(qiáng)高伸纖維。從纖維的應(yīng)力應(yīng)變曲線上可見，錦 綸的模量明顯低于聚酯。錦綸雖然是一種疏水材料，但吸濕比聚酯高，其在標(biāo)準(zhǔn)條件下的回潮率為4.5%，僅次于維綸，濕 度對(duì)聚酯無影響，但對(duì)錦綸的影響比較顯著，水分具有增塑作用，吸水后降低了錦綸纖維分子鏈之間的 吸引力，導(dǎo)致分子鏈之間滑移能力增加。對(duì)于錦綸纖維，含水率提高與溫度提高的作用幾乎是相同的。 隨著相對(duì)

28、濕度的提高，錦綸纖維的模量和強(qiáng)度將降低，錦綸的濕強(qiáng)度為干強(qiáng)度的80-90%。同時(shí)錦綸纖 維吸濕后，將會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象，為此在紡織加工過程中，控制其含水率一致，將十分重要，否則同樣細(xì) 度的紗線，會(huì)由于吸濕不同，造成直徑不同，在浸膠干燥后，直徑恢復(fù)一致后，造成長(zhǎng)度、張力不同， 影響輸送帶和強(qiáng)度。特別要注意，錦綸的吸水量不同，在干燥過程中，收縮量也不同，材料的最終性能 也將不同。拉伸形變與時(shí)間的關(guān)系錦綸纖維在小負(fù)荷的長(zhǎng)期作用下會(huì)發(fā)生十分明顯的蠕變松弛現(xiàn)象，因此錦綸纖維作輸送帶骨架材料 時(shí)，由于發(fā)生松弛，所謂輸送帶“跑長(zhǎng)”，必須不斷調(diào)整輸送帶的預(yù)張力，給實(shí)際使用帶來不便；斜交 輪胎的“平點(diǎn)”，實(shí)際上與錦

29、綸纖維的分子結(jié)構(gòu)相關(guān)的。溫度對(duì)強(qiáng)度的影響錦綸是一種熱塑性材料，對(duì)溫度十分敏感，隨著溫度的提高，模量和斷裂強(qiáng)度降低，斷裂伸長(zhǎng)提高。 所以錦綸纖維更適合于耐寒，在低溫下，其依然有較高的伸長(zhǎng)率。比如登山繩則普遍采用錦綸纖維。錦綸纖維的熱性能錦綸纖維的一些熱轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)比聚酯低，而且受水分的影響比較大，在水中，錦綸的玻璃化溫度在 溫室以下，所以在選擇用作骨架材料時(shí)應(yīng)注意。錦綸纖維的熱收縮受溫度的影響，錦綸纖維是一種熱塑 性材料，熱加工中，除了可能發(fā)生尺寸和超分子結(jié)構(gòu)的變化外，在高溫作用下還會(huì)發(fā)生降解作用，造成 強(qiáng)度降低。但錦綸纖維，如果隔絕空氣，其熱氧化降解并不嚴(yán)重，而且其不會(huì)發(fā)生胺解，因此錦綸66 也

30、是適宜作耐高溫輸送帶的骨架材料。錦綸纖維的熱性能如下表玻璃化溫度 軟化點(diǎn) 熔點(diǎn) 最高耐熱溫度錦綸635-50玻璃化溫度 軟化點(diǎn) 熔點(diǎn) 最高耐熱溫度錦綸635-50160-180215-22093錦綸66 47-50235250-265130錦綸纖維在150C溫度下，經(jīng)過500小時(shí)，在室溫下測(cè)試，錦綸6和錦綸66的強(qiáng)度保持分別為：69%和76%，詳見下圖：顯然錦綸纖維在干熱空氣中，不是一種很好的耐熱材料;Residual ElrengthResidual 劇帽 nglhExposure hcxir&lResidual ElrengthResidual 劇帽 nglhExposure hcxir&

31、l錦綸纖維的化學(xué)性能錦綸纖維對(duì)化學(xué)藥品的穩(wěn)定性較好，對(duì)一般的烴、醇、醚、酮比較穩(wěn)定。相對(duì)而言，耐堿不耐酸， 在95C下用NaOH (10%)處理16小時(shí)后，強(qiáng)度損失5%。酰胺基容易酸解，導(dǎo)致酰胺鍵斷裂使聚合度 下降，強(qiáng)力降低。錦綸溶解于59%的硫酸、熱的甲酸和乙酸。錦綸6溶解于15%鹽酸，錦綸66溶解于 20%鹽酸。錦綸的耐水解性能較好，但在有氧和水分存在時(shí)，i_- NN *-HO 在高溫會(huì)發(fā)生分解，在100C以下不甚嚴(yán)重。反應(yīng)機(jī)理P 寸 Hl OHII 0如右圖：N Z C *-*H1Odaeempogilicn錦綸纖維發(fā)生氧化后，纖維的強(qiáng)度降低而且顏色泛 黃。雖然錦綸6的耐熱溫度比錦綸66

32、低，但熱穩(wěn)定性 比錦綸66好。錦綸在室溫下，無水解強(qiáng)力損失，在50C和120 C 的水解強(qiáng)力損失見右圖：錦綸的耐熱水解性能較聚酯 好，錦綸在120C熱水中，經(jīng)過10天，強(qiáng)力保持率為 70%，而聚酯僅為35%。1.橡膠對(duì)纖維的影響橡膠對(duì)錦綸纖維無影響，右圖中強(qiáng)力的損失主要 原因是熱氧化和水解，與胺解無關(guān)。從下圖可見，錦綸 在橡膠密封的試管內(nèi)，在150C經(jīng)過120小時(shí)，其強(qiáng)力 保持率為70%，因此在正常的硫化過程中，錦綸不受影 響，即使在180C經(jīng)過3小時(shí)的過硫化試驗(yàn)，錦綸的強(qiáng) 力保持率在92%。在高溫下，錦綸在橡膠中，反而由于 沒有胺解，具有更好的強(qiáng)度保持率。其他性質(zhì)錦綸纖維的大分子兩端的端基對(duì)

33、光、熱、氧較為敏感，導(dǎo)致錦綸纖維不耐光，容易變色和發(fā)脆。耐酸性由于錦綸工業(yè)絲的許多應(yīng)用場(chǎng)合為露天，容易受酸雨的影響。酸雨是由于空氣中的二氧化硫和雨水 結(jié)合而成的，其成分為硫酸。錦綸工業(yè)絲的其他許多應(yīng)用場(chǎng)合更有可能直接接觸其他酸性材料，因此錦 綸工業(yè)絲對(duì)酸的敏感度十分重要。錦綸工業(yè)絲耐酸性較耐堿性差，而大多數(shù)有機(jī)酸和部分稀釋的無機(jī)酸，在pH值較低的情況下，對(duì) 其影響不大。各類酸對(duì)其的具體影響見下表：化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性乙酸510010小時(shí)037211小時(shí)-苯甲酸310010小時(shí)017010小時(shí)+甲酸510010小時(shí)017010小時(shí)0402110小時(shí)+170100小

34、時(shí)-902110小時(shí)-草酸510010小時(shí)0鹽酸12110小時(shí)+磷酸852110小時(shí)+1211000小時(shí)0硫酸12110小時(shí)+102110小時(shí)01211000小時(shí)010211000小時(shí)-102110小時(shí)0耐堿性錦綸工業(yè)絲有良好的耐堿性?；瘜W(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性氨水28211000小時(shí)01010010小時(shí)+氫氧化鉀12110小時(shí)0101001000小時(shí)-氫氧化鈉1100100小時(shí)+4010010小時(shí)0112010小時(shí)+肥皂112010小時(shí)+耐有機(jī)化合物錦綸工業(yè)絲有良好的耐有機(jī)化合物性能?；瘜W(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性化學(xué)材料濃度溫度時(shí)間穩(wěn)定性丙酮100211000小時(shí)+煤

35、油100212月+苯100211000小時(shí)+甲醇100211000小時(shí)+二硫化碳100211000小時(shí)+礦物油100211000小時(shí)+氯仿100211000小時(shí)+10010010小時(shí)+乙醚100211000小時(shí)+全氯乙烯100211000小時(shí)+乙醇100211000小時(shí)+12010小時(shí)+乙酸乙酯100211000小時(shí)+苯酚1009310小時(shí)-二氯乙酯100212月-吡啶100211000小時(shí)+甲醛30211000小時(shí)+1009310小時(shí)+6.耐油性6.錦綸工業(yè)絲有良好的耐油性詳見上表。7.耐溶劑性大多數(shù)溶劑對(duì)錦綸工業(yè)絲沒有影響，僅少數(shù)溶劑會(huì)造成其降解。詳見上表。B.耐水解性能Restddeil

36、 siirenglhEMposure tme phours)1004 口:gRduEil yrengIM B.耐水解性能Restddeil siirenglhEMposure tme phours)1004 口:gRduEil yrengIM 4%)W saExpcsur tineda伸)III.芳綸（ARAMID）的化學(xué)性能芳綸是用芳族基團(tuán)取代了錦綸的線性碳鏈連接的脂肪族基團(tuán)。其性能也就是有了很大的變化。單位 重量的強(qiáng)度特別高，是錦綸和聚酯的二倍多。是鋼絲的五倍。另外模量也十分高，斷裂伸長(zhǎng)低，所以芳 綸有著良好的尺寸穩(wěn)定性。在用于長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)母邚?qiáng)等級(jí)輸送帶中芳綸是潛在的一種骨架材料。與鋼絲

37、相比，芳綸的優(yōu)點(diǎn)是：*比重低、*柔軟性好、*不生銹。在長(zhǎng)距離輸送帶中全部采用高模量的芳綸時(shí)，骨架材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)與之相適應(yīng)。最好采用直經(jīng)直緯、 簾子布和線繩作為骨架材料。為了防止輸送帶出現(xiàn)壓縮皺痕，和芳綸纖維的壓縮疲勞，只可采用一層的 結(jié)構(gòu)。由于紡絲方法的差異，芳綸采用的是溶液紡絲，因此芳綸是一種熱固性材料。特點(diǎn)是在常規(guī)的溫度 范圍不會(huì)熔融，它在熔融前將發(fā)生分解，是與人造絲、維綸等相同的熱固性纖維材料。機(jī)械性能不會(huì)隨 溫度的提高而發(fā)生較大的變化。芳綸的耐熱性芳綸的高溫穩(wěn)定性相當(dāng)好，但在加熱時(shí)也將發(fā) 生一定的熱氧化降解。在150C的干燥空氣里，經(jīng)過500 小時(shí)，強(qiáng)力保持80%。比聚酯、錦綸、粘膠好。

38、如右圖 （室溫下測(cè)試結(jié)果）。芳綸在21度、50C、120C水中時(shí)的水解情況如右圖： 一，一一一O 0Q Q方綸與其他聚合物一樣，在酸堿作用下，將e Qr；.：,-心發(fā)生水解。降解反應(yīng)后形成羧端基和胺端基。反應(yīng)式如下：C.硫化時(shí)的穩(wěn)定性硫化對(duì)方綸的強(qiáng)度幾乎無影響。在180C下，經(jīng)過3小時(shí)的硫化， 方綸沒有任何強(qiáng)度損失，右圖為兩組樣品的試驗(yàn)結(jié)果；IV.各種合成纖維性能對(duì)比A.不同纖維材料的機(jī)械性能下左圖是按線密度計(jì)算的纖維相對(duì)強(qiáng)度。因此我們可以看到，芳綸的強(qiáng)度最高，棉的強(qiáng)度最低， 而鋼絲繩的強(qiáng)度僅僅是聚酯、錦綸纖維的2/5左右。所以采用鋼絲繩作為骨架材料，在同樣的強(qiáng)度下， 所用鋼絲繩的重量是遠(yuǎn)大于

39、聚酯和錦綸纖維的，這就意味采用鋼絲繩增強(qiáng)，橡膠制品的重量重量要大 于合成纖維骨架材料增強(qiáng)。比如鋼絲繩輸送帶，將導(dǎo)致輸送機(jī)的功率提高，同時(shí)，需要提高帶體強(qiáng)度， 用于克服輸送帶自身重量所增加的負(fù)荷。.-xiWNLLr-?.4n;3E3AramidGlass fibrePolyesterPolyamideRayonCottonSteel.-xiWNLLr-?.4n;3E3AramidGlass fibrePolyesterPolyamideRayonCottonSteelBreaking tenacityElongation(%)芳綸玻璃纖維聚酯纖維錦綸纖維高強(qiáng)粘膠纖維棉紗鋼絲繩斷裂強(qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)ar

40、wrudEkxhon 1%)cotton上右圖是按纖維的截面直徑計(jì)算的纖維相對(duì)強(qiáng)度。在同樣的直徑下，由于纖維的比重不同，比如 鋼絲的比重為7.8克/cm3，而聚酯的比重為1.38克/cm3，因而同樣直徑，鋼絲繩的強(qiáng)度高于聚酯，同樣 的每米重量，聚酯的強(qiáng)度比鋼絲高。從這兩張圖中可見，聚酯是一種比重低，強(qiáng)度高的產(chǎn)品，同時(shí)目前聚酯的價(jià)格是錦綸的1/2左右， 芳綸的1/20左右，而強(qiáng)度和錦綸相當(dāng)，是芳綸的1/3左右。有著最好的價(jià)格性能比。(價(jià)格強(qiáng)度比，如 果聚酯為1，錦綸為0.5,芳綸為0.15,芳綸的價(jià)格強(qiáng)度比最差)不同纖維的耐熱性能Yarn甲網(wǎng) lone RK在烘箱中，經(jīng)過500小時(shí)的受熱，溫度分

41、別為 100C、150C、205，不同紗線的耐熱性能比較如圖： 在 100C時(shí)，聚酯(PET)、錦綸 6(PA6)、錦綸 66 (PA66) 和芳綸(ARAMID)的表現(xiàn)基本相同，但粘膠(RAYON) 出現(xiàn)了相當(dāng)大的強(qiáng)力損失。在150C，黏膠強(qiáng)度已經(jīng)出現(xiàn)大幅度強(qiáng)度下降，而其他纖維強(qiáng)度保持率基本相同，在180r時(shí)，錦綸6和黏膠纖維幾乎完全損 傷，而聚酯依然保持40%以上的強(qiáng)度，芳綸也表現(xiàn)出了十分優(yōu)異的耐熱性。在205r時(shí)，芳綸與聚酯 的強(qiáng)度損失基本一致，錦綸Yarn甲網(wǎng) lone RKsirengenTnmpnralure 任|注意：棉與黏膠的性能基本相當(dāng)；sirengenTnmpnralure 任|右圖為紗線分別在20 r到i5or的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試 的紗線性能，從圖可見，溫度對(duì)模量和伸長(zhǎng)有十分明顯 的影響。隨著溫度提高，芳綸和黏膠纖維由于其紡絲特點(diǎn)， 是一種熱固性材料，所以強(qiáng)度保持率較高，而錦綸66、 錦綸6以及聚酯是一種熱塑性材料，因此隨著溫度的提 高，其強(qiáng)度和模量下降、伸長(zhǎng)提高；如果做耐熱輸送帶， 在受熱的工作負(fù)荷下，聚酯模量并不比錦綸