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二十世纪九十年代中期以来,一些发达国家化学纤维的研发进入了一个新的阶段,欧、美、日等国相继研制出了具有独特质感的“新合纤”(Shingosen),“新新合纤”,人们称之为高舒适纤维或高感性纤维。它的出现,代表了合成纤维从本质上摆脱了模仿天然纤维的时代,进入了合成纤维自身发展的新时期。在这类纤维中具有代表性的是,通过在PET的聚合阶段加入较高含量(低含量主要为染色改性)具有离子基团的间苯二甲酸5-磺酸钠(sodium-5-sulfo-iso-phthalate)或它的酯类(Na-SIPM、Na-SIPE,以下统一简称为SIP)等第三单体共聚,制备出较高含量的离子型共聚酯[Poly-(ethyleneterephthalate-co-sodium-5-sulfo-iso-phthalate)],再通过对其纤维或织物进行后加工处理制成的(最初是为PET染色改性,称为CDP,本文对高含量和高性能的CDP称为HCDP)。该类共聚物在高感性纤维中的应用,极大地改善了纤维及其织物的性能并且赋予其许多高品质的特点,因此对它的研究引起了人们广泛的重视。本文通过红外吸收光谱、1HNMR、13CNMR核磁共振波谱、DSC、DMA、TG、TS等技术对所制备的一系列不同含量Na-SIPA(0-10mol%)的共聚酯及其纤维的结构与性能进行了系统研究,确定了各系列共聚酯的组成成分,分析了序列分布特征,研究了共聚物的微观形态和纤维的水解性能,讨论了各种性能之间的关系。主要工作包括以下几个方面: 1 首次合成了5-磺酸钠间苯二甲酸乙二醇酯的聚合物PSIP[Poly(ethylene sodium-5-sulfo-isophthalate)],通过红外吸收光谱、1HNMR、13CNMR核磁共振波谱表征了其结构,为其它共聚酯材料的结构分析提供了对照参比物。 2 确立合适的聚合工艺,合成了系列不同SIP含量(0-10mol%)的离子型改性聚酯。研究分析了SIP在聚合过程中的自催化机理,准确测定了共聚物的组成含量,所制备的较高含量第三单体格 P > 4mol%)共聚酯达到纺丝工艺的技术指标。 3 使用元素分析法、红外吸收光谱/e/℃。核磁共振波谱分析了共聚酯的结构与组成,并首次用’ho核磁共振波谱研究在低含量下 侣IP宅 lbo山)不同含量引 P第三单体在共聚酯大分子链中的序列分布。其结果与热分级实验中的得到的结果趋于一致。 4 使用DSC、DMA、TGA等热分析技术和热分级TS方法,研究了不同第三单体含量改性聚酯的分子运动、结晶和熔融行为。首次发现了玻璃化转变温度和冷结晶温度的非线形变化。少量SIP”所产生的增塑作用和熔融过程中能量的热可逆转变现象。从理论上分析、探讨了它的成因,为研究产物的其它性能提供了理论依据。 5 对SIP含量不同的各系列HCDP纤维制品进行了水解及染色实验,研究了各种实验条件下,不同SIP组成的纤维水解速率、染料上染率以及纤维的水溶性等性质,得到了不同实验条件下水解速率与温度、时间和碱浓度之间的关系,为进一步发掘该纤维更深层次的用途进行了一些基础性和探索性的工作。