尼龙6改性及其共混纤维制备、结构及性能研究

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尼龙6(PA6)性能优异,对其进行改性能得到功能化、差别化的产品。尼龙6纤维以突出的耐磨性和优良的弹性回复率以及耐疲劳性,在服装产业领域获得广泛应用。随着应用领域不断分化,对特定应用往往提出了不同要求。因此,为满足服用纤维,尤其是户外运动系列服饰的拒水防污要求,以及改善超细纤维织物的独特外观和手感,本文对PA6进行两种改性研究:一是采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)与PA6共混纺丝,制备得到共混纤维并对其形貌、力学性能、疏水性和摩擦系数进行表征;二是研究不同相容剂和加工方法对PET/PA6共混体系相容性的影响,以实现通过调控PET与PA6两组分相容性,来调控PET/PA6复合超细纤维织物的品质。尼龙6切片与聚二甲基硅氧烷(PDMS)母粒共混,成功制备得到不同PDMS母粒含量的共混纤维,其中优化含量为PDMS母粒含量5%。在PDMS母粒添加量为5%时,共混纤维力学性能优于纯PA6纤维,具有良好的拉伸强度。PDMS加入使热分解温度有所提高,对提高PA6纤维的热稳定性有所帮助。PA6/PDMS共混纤维表面动、静摩擦系数均显著下降。纤维的水接触角变大,而且水接触角随PDMS的含量提升而增加。因此,聚二甲基硅氧烷(PDMS)加入尼龙6(PA6)纤维中,对于纤维的服适性能起到极大的改善,拒水、光滑、耐磨、强度高的纤维织的织物面料能应用于户外运动服饰,在满足拒水防污用途方面显示出竞争力和优势。另外,本文尝试了三种能与PET或PA6分子链起到增容扩链作用的物质:环氧树脂、均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride,PMDA)、磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP),将他们作为相容剂添加入PET/PA6共混体系中,并观察他们的相容性。同时又尝试改变不同的共混方式,把原先直接共混的方式改为先共聚后共混,观察PET/PA6共混体系的相容性。实验结果表明,环氧树脂和均苯四甲酸二酐改性PET/PA6相容体系时,经过甲酸刻蚀的断面孔洞变小,两相分布趋均匀,两相间变得模糊,熔体冷却时的结晶峰和升温时的熔融峰温度也有所变化。这两种相容剂对改善PET/PA6相容性的效果优于磷酸三苯酯。而采用先将PA6与PET共聚,然后再与PA6共混的方式,对相容性的改善更加显著,两相之间不存在明显的界面。对于加入环氧树脂的PET/PA6共混体系,本工作探索性地进行了纺丝实验,直接熔融共混、挤出后能制备得到共混纤维,在熔融挤出过程中,环氧树脂能与PET和PA6大分子链发生反应,一定程度上改善两者相容性。因为没有预先共混造粒,难以做到均匀添加和分散。后期如果改善工艺,利用母粒添加或将环氧树脂预先分散在聚合物共混料中,对纺丝性能和纤维性能应有所改善。
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