高收缩聚酯合成及其纤维的收缩性能.docVIP

高收缩聚酯合成及其纤维的收缩性能发布于:2006-3-20 点击次数:75 28卷第1期 2005年2月 合成纤维工业CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY V01．28 N0．1 Feb．2005 高收缩聚酯合成及其纤维的收缩性能 李燕 应旭花 王锐 张大省 (北京服装学院，北京：100029) 摘 要：在聚酯中添加间苯二甲酸(IPA)和具有侧链结构的新戊二醇(DTG)，制成了高收缩聚酯切片及纤维。研究了IPA，DTG的添加量对切片的热性能和纤维的热收缩率及经时稳定性的影响。研究表明，随着IPA、DTG加入量增加，共聚酯的结晶性能降低，而纤维的收缩率则呈规律提高，可达到50．0％以上，并具有较好的经时稳定性。 关键词：聚酯 沸水收缩率 干热收缩率 问苯二甲酸 新戊二醇 中图分类号：TQ342．21 文献识别码：A 文章编号：l001．0041(2005)01．0041．03 高收缩纤维在编织或针织过程中具有膨松、丰满、柔软、弹性好、悬垂好的特点。但物理法生产的高收缩涤纶放置一段时间后收缩率会下降，收缩性能很不稳定。作者采用了化学方法制备高收缩聚酯及其纤维，合成聚酯时，破坏其结晶性能，引入了第三单体问苯二甲酸(IPA)，第四单体新戊二醇（DTG)，初步探讨了IPA，DTG的添加量 对高收缩切片及纤维性能的影响。 1 实验 1．1原料配比 高收缩共聚酯中各组分的质量分数见表l。 表1 A和B系列添加量的组成 Tab．1 Composition 0f series A and B ? 注：百分比是相对于PTA和IPA总量的质量百分比(A—l与 B一1的组成相同)。 1．2高收缩聚酯切片及纤维的制备 采用半连续酯化法，先把原料对苯二甲酸双羟乙酯熔融，待温度稳定在260％左右时将配好的浆料分多次均匀地加入四口瓶中，同时不断搅拌，当反应达到规定酯化率后，待反应器的柱顶温度降到40—50％时可认为酯化反应结束，出料，待冷却后称取250 g，装入1．5 L的缩聚釜中，加入缩聚催化剂sb2O3和稳定剂亚磷酸三苯酯进行缩聚反应，待粘度达到一定值后，通人氮气，铸带、切粒，供纺丝。 在xYLG一3025纺丝机上纺丝，在TFl00一08型拨叉式平卷牵伸机上选择一定的拉伸倍数和拉伸温度拉伸。 1．3性能测试 1．3．1 切片热性能 DSC测试采用Seiko Instruments Ine仪器，氮气保护，氮气流速为50 mI／min，26—300％，升温速率为20％／Min；TG测试的氮气流速为l00mL／min，26～600％，其他条件同DSC测试。 1．3．2 高收缩聚酯纤维的沸水／于热收缩率 在缕纱测长机上取样，将试样进行预调湿平衡3 h后，施加相应的预加张力测其长度，在沸水中煮30 min(干热收缩率在烘箱中热处理30min)，再次将试样调湿平衡3 h后进行长度测量，计算沸水／干热收缩率。 2结果与讨论 2．1切片的性能 2．1．1 添加组分对聚酯切片热转变温度的影响 IPA，DTG添加量对切片热转变温度的影响见图l。 由图l及表2可见，与纯PET试样相比，加入IPA后共聚酯的玻璃化转变温度(Tg)略有下降；随着IPA添加量的增大，冷结晶温度(Tg)呈上升趋势，结晶峰峰形由尖锐变得扁平；而熔点(Tm)呈现明显的有规律降低，熔融峰逐渐变宽，表明了结晶性能变差。这是由于从热力学角度看，Tm与热焓和熵变之问存在如下关系：Tm =△Hm／△sm，对于本体系，大分子链规整性破坏后，△Hm有所降低，熵也略有增大，即△sm增大，因而导致熔点下降。且随IPA添加量增大，大分子结构规整性破坏严重，熔点更低。 ? T／℃ b．B系列 图1 A和B系列共聚酯DSC曲线图 Fig．1 DSC curves of copo]yester of series A and B 表2 A和B系列的DSC热转变温度 Tab．2 DSC thermal transition temperature 0f series A and B 由图1(b)及表1，2可以看出，当IPA质量分数为8％时，添加DTG进一步破坏其分子链的立构规整性影响链的紧密排列，并增加了链段的柔顺性，表现为Tg明显低于常规．PET的Tg(77．2℃)；且随DTG含量增加，Tc逐渐升高，Tm逐渐下降，结晶更加困难。 2．1．2高收缩聚酯切片热稳定性 从表3中可以看出，在相同失重率下，各系列产物的分解温度几乎不变，说明在所研究范围内,DTG与IPA的加入，对聚酯切片的热稳定性影响不大。 表3 A和B系列产物的失重率及其对应温度 Tab．3 Wei