陽離子染料可染共聚酯的制備及其結(jié)構(gòu)性能的研究.pdf

1、陽離子染料可染共聚酯纖維是在常規(guī)PET分子鏈段中引入了第三及第四單體，從而改善纖維的染色性。它可分為高溫高壓型(CDP)及常壓沸染型(ECDP)兩種，本課題將著重研究陽離子染料可染共聚酯第四單體改性劑的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。
　　 首先合成了不同結(jié)構(gòu)的醚型及酯型第四單體改性劑，尋找到了最佳的工藝條件，然后在對苯二甲酸(PTA)及乙二醇(EG)的基礎(chǔ)上，加入第三單體間苯二甲酸雙羥乙酯—5—磺酸鈉(SIPE)及所合成的各種第四單體改

2、性劑，進(jìn)行共聚反應(yīng)，分別制得常規(guī)PET、CDP、醚型及酯型ECDP共聚酯，討論了影響聚合反應(yīng)的各種因素，并采用DSC、DMA、TG、X光衍射、流變儀等方法對其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，由于第三及第四單體的加入，使得共聚酯的規(guī)整性下降，無定形區(qū)增加，從而使ECDP的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)、冷結(jié)晶溫度(Tch)、結(jié)晶度(AXc)、熱穩(wěn)定性、表觀粘度(n)、粘流活化能(E)、結(jié)構(gòu)粘度指數(shù)(△η)等均低于PET及CDP。另外

3、，隨著第四單體含量及分子量的增加，由于分別受醚鍵及酯基的影響，使得醚型ECDP各性能的變化規(guī)律與酯型ECDP有所差別。
　　 通過等溫及非等溫結(jié)晶動力學(xué)對共聚酯的降溫結(jié)晶性能進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，隨著第三及第四單體的加入，結(jié)晶速率G減小，且ECDP的Avrami指數(shù)n受溫度的影響較小，而采用Ozawa非等溫結(jié)晶方法求出的n值要低于Avrami等溫結(jié)晶方法求得的n值，這可能與取到二次結(jié)晶時的數(shù)據(jù)有關(guān)；另外，通過SEM的觀察發(fā)現(xiàn)，干燥后共聚

4、酯切片的表面及截面均出現(xiàn)了具有規(guī)則形狀的晶粒，而二次結(jié)晶在掃描電鏡圖中未能體現(xiàn)出來。
　　 通過對共聚酯性能的研究，優(yōu)選出較好的醚型及酯型第四單體改性劑，分別進(jìn)行小試及工業(yè)化紡絲試驗(yàn)，對所制得的纖維進(jìn)行了各種性能測試，研究表明：所研制的陽離子染料可染改性劑，對纖維的紡絲工藝無不利影響，其性能指標(biāo)能夠滿足纖維的生產(chǎn)需求，并且與PET纖維相比，ECDP纖維的斷裂強(qiáng)度、初始模量及結(jié)晶度下降，而斷裂伸長率、吸濕性增加。另外，通過對ECD

5、P纖維的界面處理技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，由于第三及第四單體的加入，使得纖維表面的結(jié)構(gòu)與常規(guī)PET有所區(qū)別，普通的聚酯短纖維油劑無法滿足纖維的生產(chǎn)要求，因此必須采用ECDP專用油劑，它能賦予纖維良好的抗靜電性及摩擦特性，保障纖維生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
　　 通過對纖維的染色性能進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，所制得的ECDP纖維可以實(shí)現(xiàn)常壓沸染，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。纖維的染色飽和值較高，吸附曲線為L型(Langmuir型)，上染曲線呈S型，且醚型ECDP纖維的上染速