聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维含有柔性脂肪醇结构,因此其回弹性与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比较好,织物风格爽滑、柔软,是仿毛的理想材料。但PBT纤维初始模量、断裂伸长等性能与天然毛纤维相比还有一定的差距。因此,为了使PBT纤维的柔软性更加优异,通过共混改性的方法引入含有软链段组分的聚合物母粒,在一定程度上破坏PBT大分子链的规整性,使纤维模量降低、断裂伸长率提高,从而使织物达到如羊毛般柔软温和。本文分别采用聚硅氧烷(PDMS)母粒和聚醚酯(PTMEG)母粒对PBT熔融共混改性,首先分析了两种母粒的结构,然后探讨了母粒与PBT切片的相容性,接着采用共混纺丝法制备了一系列改性PBT纤维,最后分析了改性纤维和制备的织物性能。主要内容如下:(1)首先选用聚硅氧烷母粒对PBT进行共混纺丝改性,利用核磁碳谱、傅里叶红外以及元素分析确定聚硅氧烷母粒为PBT-b-PDMS结构,其中软段PDMS含量为50%。DSC及热重分析表明,聚硅氧烷母粒与PBT熔点、热分解温度均相差不大,在熔融共混中不会轻易分解。SEM结果表明,PDMS以微米级微球的形式存在于PBT基体中形成“海-岛”结构。DMA显示共混物的玻璃化转变温度随着PDMS的增多而逐渐降低,表明两者宏观相容性较好。但共混物的平衡熔点下降明显,说明两者分子链之间不存在分子作用力,微观相容性差。在PBT熔融纺丝的过程中,PDMS含量大于4wt%后开始出现毛丝及断头现象,随着PDMS含量的增多,此现象越来越严重,说明其可纺性逐渐变差。纤维表征结果显示,随着PDMS含量的增加,纤维结晶度、取向度均降低,断裂强度降低但不影响其服用性,初始模量由36.0 cN/dtex显著降低至21.7 cN/dtex,断裂伸长率由17.8%明显提升至最高32.5%,断裂比功及纤维的染色性也不断提高,但纤维亲水性有所变差。织物的柔软性及热湿舒适性结果表明,随着PDMS含量的增多,织物的柔软性不断提高,耐磨性变化不大,但PDMS含量过多后热湿舒适性开始变差。(2)进一步,为了改善PBT与母粒的相容性及共混PBT纤维的亲水性,本文选用与PBT具有相同软链段结构的聚醚酯母粒对PBT进行共混改性熔融纺丝,核磁碳谱、傅里叶红外以及元素分析表明聚醚酯母粒为PBT-b-PTMEG结构,其中软段PTMEG含量为60%。DSC及热重分析表明,聚醚酯母粒与PBT熔点、热分解温度均相差不大,可加工性能优良,耐分解性良好。通过刻蚀后共混物的表面形貌发现,PTMEG与PBT相互平行交错排列,呈“海-岛”结构中两相连续状态,共混物之间相容性优异。DMA显示共混物的玻璃化转变温度随着PTMEG的增多而逐渐降低,表明两者宏观相容性较好。在PTMEG含量低于8wt%时,共混物的平衡熔点下降不大,表明两者分子链之间存在弱的分子作用力,相容性较好。在PBT熔融纺丝的过程中,PTMEG含量为8wt%的改性PBT纤维才出现少量毛丝,说明PTMEG改性PBT纤维可纺性要优于PDMS。纤维的相关结果显示,随着PTMEG含量的增加,纤维结晶度、取向度均降低,断裂强度略有降低但不影响其服用性,初始模量由36.0 cN/dtex显著降低至19.5cN/dtex,断裂伸长率也明显提高,断裂伸长率由17.8%提升至最高32.7%,纤维的断裂比功、亲水性及染色性能也不断提高。织物的柔软性及热湿舒适性结果表明,随着PTMEG含量的增多,织物的柔软度不断降低,耐磨性略有降低,其热湿舒适性也不断提高。基于以上两种母粒改性研究,我们可以发现,聚醚酯母粒与PBT的相容性及可纺性要优于聚硅氧烷母粒,添加聚硅氧烷及聚醚酯母粒的共混纤维及织物柔软性能改善效果明显,但添加聚硅氧烷的改性纤维的亲水性及织物的热湿舒适性能较差。因此,综合分析,PTMEG含量为6wt%的改性PBT纤维的效果最好。