PS-PP及PA6-LDPE共混熔紡纖維梯度相結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、受自然界天然生物材料梯度結(jié)構(gòu)賦予材料優(yōu)異性能的啟發(fā)，本文提出通過制備仿生梯度結(jié)構(gòu)共混纖維來改善纖維綜合性能的方法。通過對分散相梯度結(jié)構(gòu)形成機理的研究，為制備新型功能纖維材料提供理論基礎(chǔ)。
　　 本文主要采用共混熔融紡絲的方法制備了具有仿生梯度結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯(PS)/聚丙烯(PP)以及聚己內(nèi)酰胺(PA6)/低密度聚乙烯(LDPE)共混纖維，系統(tǒng)地研究了共混纖維中各組分的流變性能，并分析了體系粘度比、組成比、紡絲速度對梯度結(jié)構(gòu)的影響

2、，探索了分散相梯度結(jié)構(gòu)在纖維成形過程中的形成機理。通過研究得出：
　　 首先，發(fā)現(xiàn)在剪切流場中，PS的剪切粘度高于PP；低剪切速率下，PA6的剪切粘度低于LDPE，高剪切速率下，PA6的剪切粘度高于LDPE的。在拉伸流場中，溫度高于190℃時，PS的拉伸粘度高于PP；拉伸速率較低時LDPE的拉伸粘度高于PA6，拉伸速率較高時LDPE的拉伸粘度低于PA6。
　　 其次，通過對比沒有經(jīng)過拉伸作用的擠出纖維以及受到不同拉伸作用

3、的卷繞纖維的橫截面上微纖的分布形態(tài)，發(fā)現(xiàn)共混纖維中微纖的梯度分布主要在紡程的拉伸形變區(qū)形成，與噴絲孔中的剪切作用無關(guān)。同時，發(fā)現(xiàn)在紡程上共混纖維形成過程中分散相存在徑向的遷移和梯度拉伸現(xiàn)象。結(jié)合紡程上參數(shù)變化以及聚合物熔體的流動性能分析初步推測共混纖維中分散相的遷移主要在絲條擠出噴絲孔后的小范圍內(nèi)形成。四種聚合物熔體流變性能的差異，以及紡程上絲條存在徑向的溫度、應(yīng)力、速率差異，導(dǎo)致兩種共混體系的纖維中微纖出現(xiàn)完全相反的梯度分布。即PS/

4、PP共混纖維中微纖呈“表層多芯層少，表層粗芯層細”的梯度分布；PA6/LDPE共混纖維中微纖呈“表層少芯層多，表層細芯層粗”的梯度分布。同時，微纖的梯度分布也直接證實了紡程中絲條橫截面上存在徑向的參數(shù)差異。
　　 最后，發(fā)現(xiàn)提高共混體系的粘度比以及紡絲速度可以促進共混纖維中分散相的梯度化分布，共混組成比的增加只會增大分散相的尺寸，對梯度分布形態(tài)沒有影響。在PS/PP共混纖維中，增加分散相粘度的基礎(chǔ)上，降低分散相含量或在一定的組成