论文部分内容阅读
具有质量轻且保暖性能好的中空聚丙烯纤维给人们带来了即经济又实惠的享受,而随着科技不断的进步,人们对生活质量的要求越来越高,生物医用,环境污染等问题已经成为当下人们关注的焦点,人们已经不满足聚丙烯纤维只在服用方面的需求,具有分离性能的中空多孔聚丙烯纤维已经被人们关注,并且成为聚丙烯纤维研究中的热点。中空多孔聚丙烯纤维在海洋资源的开发、化工分离过程的高效化、人工心脏的应用以及工业废物的综合利用等方面扮演着主要角色。本文根据熔融纺丝-拉伸法对聚丙烯进行改性,设计了通过添加β成核剂改性PP,采用中空喷丝板将共混物纺制成中空纤维,并通过后拉伸处理将聚丙烯纤维在垂直于挤出方向平行排列的片晶结构拉开从而形成微孔,该种方法赋予了PP共混物纤维新的形态和结构,制备了具有分离中空多孔的聚丙烯纤维。本研究具体方法及结果如下:(1)将β成核剂添加到PP中,并对其混合物的结晶过程进行了表征。(2)将PP/β成核剂的复合材料熔融铸带,切粒,对其流变性能进行表征,以确定共混物纺丝成型的工艺参数。(3) PP/β成核剂共混纤维的制备:将β成核剂按照不同比例添加到PP中,采用中空喷丝板,纺制成中空共混纤维;探索制备共混纤维的成型工艺条件及配方。(4)对制成的中空共混纤维进行后拉伸处理,并对拉伸工艺条件进行选择和分析。(5)观察并且表征中空多孔纤维的中空度、微观形态并对其进行力学性能的分析。(6)利用动态机械分析仪在一定频率下对共混纤维进行测试分析,并对其动态机械性能进行分析。(7)利用热重分析仪对共混纤维进行测试分析,并对其热失重性能进行表征。(8)利用中空多孔纤维分离染料,并对分离后的溶液做透光率的测试。研究结果表明:β成核剂能够加快结晶速度,细化结晶,提高聚丙烯的结晶度,从而改善聚丙烯的韧性和延展性。并且由于结晶度提高,聚丙烯的大球晶被破坏,球晶致密程度变低,在对中空纤维进行后拉伸处理之后,晶片之间的非晶区就很容易形成微孔穴,微孔穴不但使纤维达到过滤分离的效果,还可以进一步的改善共混纤维的韧性,但力学性能会有所下降。此外β成核剂的加入使得共混物切力变稀的现象更加明显,非牛顿指数小于1,熔体为假塑性流体,并且随着β成核剂含量的增加,共混物的粘度降低,流动性变好。