PTT/PA6共混纤维的性能及染色研究

摘要

以不同配比的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚酰胺6(PA6)进行共混，共混过程中加入离聚物—聚乙基甲基丙烯酸锌(Surlyn)作为增容剂，以改善共混物的相容性，制得了一系列不同组成比的PTT/PA6/Surlyn共混物。 用红外、DSC、X射线衍射、SEM等检测方法研究了共混物的相容性，可以看出增容剂Surlyn改善了PTT/PA6共混体系的相容性。增容剂Surlyn与PTT和PA6充分混合，离聚物分子链上的Zn2+可与PTT和PA6上的酯羰基和端胺基发生配位反应，从而使离聚体与PTT和PA6有较好的相互作用，PTT/PA6共混体系的相容性明显改善，两相分散均匀，分散度增加，界面粘合增强。 将不同配比的共混物样品在一定的工艺下纺丝拉伸，得到了PTT/PA6共混纤维。当PA6比例低于5％时，PTT/PA6/Surlyn共混物可纺性良好；当共混体系中PA6的含量增大到6％以上时，共混物可纺性能下降。用声速取向法、X射线衍射、力学性能测试、拉伸回弹性能测试等方法研究了不同配比的PTT/PA6共混纤维的结构和性能。其中纯PTT纤维的声速取向度最低，随着PA6含量的增加，取向因子都有所提高；PA6含量为3％时的取向度、结晶度最高：纤维的模量呈现出与取向度相同的趋势。PTT/PA6共混纤维的力学性能较PTT单组分纤维有所提高，PA6含量为3％时提高比较明显，当PA6含量超过5％时，纤维性能明显下降。共混纤维仍然保持PTT与PA6纤维的良好拉伸回弹性。 PA6的引入，破坏了大分子结构的规整性，结晶度降低，无定形区增加。通过对PTT/PA6共混纤维的染色性能进行研究发现，由于染料分子主要是进入无定形区，PA6的加入不仅未影响PTT/PA6共混纤维的染色性能，而且使染色性能有所提高。 PTT/PA6共混纤维可常压无载体沸染，可选用中、低温型分散染料进行染色；其最佳染色温度为110℃；共混纤维的染色升温速率在1.5℃/min有染色不匀现象，升温速率小于0.8℃/min染色较均匀；分散染料在60℃就开始对PTT/PA6共混纤维上染，因此60℃以上共混纤维的染色速率需要控制；PTT/PA6共混纤维在pH为5～9的范围内，K/S值的变化不是很明显，故可在中性染浴中染色，不需要用酸或碱性缓冲剂调节pH值；PTT/PA6共混纤维的染色提升力较PTT纤维有所提高，汽巴分散黑在o．w．f7％时达到饱和值，分散红60在o．w．f3％时达到饱和值；耐洗色牢度和耐摩擦色牢度的实验表明，PTT/PA6共混纤维的摩擦牢度、水洗牢度均达到服用要求。 对分散染料在PTT/PA6共混纤维体系的染色动力学研究表明，PA6含量的改变使共混纤维上染料的平衡上染量发生变化。PA6含量为3％时，染色初期染料的扩散速度甚至低于纯PTT纤维，染料在纤维中的表观扩散系数最低。PA6含量较小时，共混纤维的表观扩散系数与纯PTT纤维相比，变化不大；当PA6含量达到5％时，染色初期染料的扩散速度明显提高，染料在纤维中的表观扩散系数增大较多。研究表明，在PTT中引入PA6，可改变共混纤维的结构，从而对纤维染色性能产生影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1PTT纤维的结构、性能

1.1.1 PTT纤维的结构

1.1.2 PTT纤维的性能

1.2 PA6纤维的结构与性能

1.3共混改性

1.3.1聚合物共混改性的意义

1.3.2聚酯的共混改性

1.4增容剂技术及离聚物增容剂Surlyn

1.5分散染料染色

1.5.1分散染料的定义和染色机理

1.5.2分散染料的结构与分类

1.6选题目的

参考文献

第二章PTT/PA6共混材料的制备与表征

2.1前言

2.2实验

2.2.1原材料与试剂

2.2.2主要仪器与设备

2.2.4共混物的表征

2.3结果与讨论

2.3.1共混物的扫描电镜(SEM)分析

2.3.2共混物的红外光谱(FTIR)分析

2.3.3共混物的X射线衍射分析

2.3.4共混物的DSC分析

2.4本章小结

参考文献

第三章共混纤维的制备与性能研究

3.1前言

3.2实验

3.2.1原材料与试剂

3.2.2主要仪器与设备

3.2.3纺丝与拉伸

3.2.4测试与表征

3.3结果与讨论

3.3.1切片干燥

3.3.2纺丝工艺

3.3.3拉伸工艺

3.3.4共混纤维的性能比较

3.4本章小结

参考文献

第四章PTT/PA6共混纤维的染色性能研究

4.1前言

4.2实验

4.2.1原材料与试剂

4.2.2主要仪器、设备

4.2.3染色

4.3结果与讨论

4.3.1染料的选择

4.3.2染色温度对PTT/PA6共混纤维纤维染色的影响

4.3.3升温速率对染色性能的影响

4.3.4 pH对染色性能的影响

4.3.5 PTT/PA6共混纤维的染料提升力

4.3.6 PTT/PA6共混纤维耐摩擦牢度和耐洗牢度测试

4.4本章小结

参考文献

第五章染色动力学

5.1前言

5.2实验

5.2.1原材料与试剂

5.2.2主要仪器与设备

5.2.3纯染料的上染速率实验

5.2.4 PTT/PA6共混染色纤维的剥色试验

5.2.5纤维上染料量的测定

5.2.6分散染料上染速率曲线的测定

5.3结果与讨论

5.3.1不同剥色剂对PTT/PA6共混纤维的剥色效果

5.3.2分散染料对PTT/PA6共混纤维的上染速率曲线

5.3.3染料在共混纤维中的扩散性能

5.4本章小结

参考文献

第六章全文总结

硕士研究生在学期间发表学术论文

致谢