含氟聚合物纖維制備及性能研究.pdf

1、隨著纖維及其紡織制品在電子電氣、航空航天、建筑、醫(yī)學(xué)、交通及過(guò)濾材等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)高性能纖維的需求越來(lái)越急迫。含氟聚合物具有耐化學(xué)腐蝕、耐高低溫、耐老化及優(yōu)異的阻燃、光電性能等，受到人們的關(guān)注。
　　本文以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)三種熱塑性含氟聚合物為原料，研究了纖維的制備工藝及結(jié)構(gòu)、性能。
　　采用柱塞式紡絲機(jī)試制了P(VDF-HFP)、PVDF纖

2、維，并在高溫下(90℃)拉伸、熱定型，初步研究了拉伸工藝、HFP單體的引入對(duì)纖維結(jié)構(gòu)、性能的影響。然后，采用單螺桿熔體紡絲機(jī)通過(guò)逐級(jí)拉伸制得連續(xù)均勻的P(VDF-HFP)長(zhǎng)絲，并對(duì)其進(jìn)行加捻后制成平紋織物，對(duì)纖維及織物的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　用XRD、FT-IR分析對(duì)柱塞紡絲機(jī)所制備P(VDF-HFP)纖維、PVDF纖維的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，P(VDF-HFP)與PVDF纖維具有相似的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，P(VDF-HFP)纖維晶區(qū)

3、主要源于VDF鏈段，存在α和β兩種晶型;拉伸有利于提高纖維結(jié)晶度，且隨拉伸倍數(shù)增大，纖維中α晶型向β晶型轉(zhuǎn)變。HFP結(jié)構(gòu)單元的加入影響VDF鏈段的結(jié)晶過(guò)程，促進(jìn)β晶體生成。用TG、DSC、拉伸試驗(yàn)等研究了纖維熱性能、力學(xué)性能、彈性回復(fù)性能等。結(jié)果表明:隨拉伸倍數(shù)增加，P(VDF-HFP)纖維斷裂強(qiáng)度增大、斷裂伸長(zhǎng)率減小。拉伸6倍P(VIDF-HFP)纖維起始降解溫度為460.6℃，斷裂強(qiáng)度可達(dá)502.6 MPa，定伸長(zhǎng)為20％時(shí)拉伸50

4、次后彈性回復(fù)率為81％，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性和彈性回復(fù)性能。
　　通過(guò)對(duì)熱輥轉(zhuǎn)速比和熱輥溫度的調(diào)控，制備三種不同的含氟聚合物纖維。分別對(duì)纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)、熱性能及力學(xué)性能和抗熱縮性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PVDF纖維、HFP纖維的結(jié)晶度均高于50％，P(VDF-HFP)纖維的結(jié)晶度較低（最高為40％）。PVDF纖維的斷裂強(qiáng)度最高，為2.42 cN/dtex，P(VDF-HFP)纖維、FEP纖維的斷裂強(qiáng)度均小于1.0 cN/dtex;