生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍纖維的制備及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、目前市場(chǎng)上的尼龍纖維主要為尼龍6和尼龍66，其生產(chǎn)主要以石油法合成為主。隨著社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)尼龍纖維的生產(chǎn)給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)荷日益嚴(yán)重。生物基材料是一種可為許多高性能材料提供單體來(lái)源的可再生資源，代表著未來(lái)的發(fā)展方向。本課題選用的生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍聚合物是由生物法制取的二元酸和生物法制取的二元胺經(jīng)縮聚而成，大大減少了生產(chǎn)過(guò)程中碳的排放量，具有良好的環(huán)境效益。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍纖維的研究較少，尤其是生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍5X系列的研究還未見(jiàn)

2、報(bào)道。本課題首先對(duì)生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，利用熔融紡絲方法紡制了纖維，并對(duì)纖維的結(jié)構(gòu)性能及相應(yīng)織物的風(fēng)格進(jìn)行了系統(tǒng)研究。課題的研究為后續(xù)生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍纖維的產(chǎn)業(yè)化提供一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）利用核磁共振、紅外光譜、元素分析等方法對(duì)生物基長(zhǎng)碳鏈PA510、PA512、PA612聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍的實(shí)際結(jié)構(gòu)與理論結(jié)果一致。
　?。?）系

3、統(tǒng)研究了生物基長(zhǎng)碳鏈尼龍聚合物的熱學(xué)性能，為纖維制備的工藝參數(shù)設(shè)定提供依據(jù)。測(cè)試結(jié)果表明， PA510、PA512、PA612的熔點(diǎn)在220℃左右，結(jié)晶溫度為149~177℃，熱分解溫度約為410℃，加工窗口較寬，滿足紡絲要求。
　?。?）采用差示掃描量熱法（DSC）對(duì)PA510、PA512、PA612的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，并結(jié)合熱臺(tái)偏光顯微鏡（POM）觀察了聚合物晶體生長(zhǎng)情況。研究結(jié)果表明，3種聚合物的晶體生成均為異相成核，聚

4、合物晶體呈三維球狀生長(zhǎng)。
　?。?）利用熔融紡絲方法制備了3種尼龍纖維，紡絲溫度在265~285℃之間，紡絲速度為800m/min，并采用XRD技術(shù)研究了3種纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。采用紗線強(qiáng)伸度儀測(cè)試了不同牽伸倍數(shù)下纖維的力學(xué)性能，斷裂強(qiáng)度為4.3~6.9cN/dtex，初始模量為33~42cN/dtex，定伸長(zhǎng)10％時(shí)3種纖維的彈性回復(fù)率均在90%以上，具有良好的力學(xué)性能和彈性回復(fù)性能。另外，3種纖維的沸水收縮率為12.9~17.4