PP-TPEE共混物的制備及其性能研究.pdf

1、聚丙烯(PP)纖維是由等規(guī)聚丙烯經(jīng)紡絲加工制得的纖維，具有質(zhì)輕、強(qiáng)力高、彈性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、制造成本低、再循環(huán)加工簡便等特點(diǎn)，被廣泛用于無紡布、衛(wèi)生用品、繩索等。但由于聚丙烯纖維大分子內(nèi)不含任何極性基團(tuán)，結(jié)構(gòu)規(guī)整，結(jié)晶度高，疏水性強(qiáng)，分子內(nèi)不含能與染料發(fā)生作用的染座，所以丙綸的染色性能較差，嚴(yán)重影響了其在服用紡織品上的應(yīng)用。因此，對聚丙烯進(jìn)行可染改性，是廣大研究工作者一直關(guān)注的熱點(diǎn)。其中在聚丙烯基體中通過加入含染座的改性劑進(jìn)行共混改性

2、，是聚丙烯纖維可染改性的主要方法。但改性劑的添加，會對聚丙烯的紡絲性能和纖維力學(xué)性能帶來較大的影響，因此，選擇適宜的改性添加劑及如何改善聚丙烯與改性添加劑的相容性，是共混改性的難點(diǎn)。
　　 本文采用共混改性的方法，選用與PP溶解度參數(shù)較接近的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)與聚四亞甲基醚二醇(PTMG)的嵌段共聚物(TPEE)作為改性添加劑，分別以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(POE-g-GMA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸

3、縮水甘油酯(PP-g-GMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)為相容劑，在雙螺桿擠出機(jī)中按一定共混比例制得共混樣品;利用掃描電鏡(SEM)、旋轉(zhuǎn)流變儀、差示掃描量熱儀(DSC)、X-射線衍射儀(XRD)、熱重分析儀(TG)等對共混物的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征，并選擇分散效果較好的樣品，進(jìn)行了可染丙綸的試紡。
　　 SEM分析結(jié)果表明:相容劑POE-g-GMA使TPEE分散相顆粒在PP基體中的尺寸最小，分散性最好。此外，共混的最佳溫度為

4、230℃。
　　 旋轉(zhuǎn)流變儀分析結(jié)果表明:首先，PP/TPEE共混物熔體為假塑性流體，且具有較寬線性黏彈區(qū)域。其次，相容劑自身的黏度以及對共混物的增容效果都會影響共混物的動態(tài)模量和復(fù)數(shù)黏度。Han曲線結(jié)果表明:添加EVA的共混物的Han曲線斜率最小，說明添加EVA的共混物中分散相的尺寸均勻性最差。時-溫疊加曲線表明:EVA的加入降低了共混體系的相分離溫度，而PP-g-GMA以及POE-g-GMA的加入提高了時溫疊加曲線的頻率適用

5、范圍。cole-cole曲線表明:共混物的相分離溫度與時-溫疊加曲線的結(jié)果相一致，且得出的相分離溫度更為準(zhǔn)確直觀。
　　 DSC與XRD分析結(jié)果表明:TPEE及相容劑的加入提高了PP的結(jié)晶速率，改變了PP的結(jié)晶尺寸。TPEE的加入提高了PP的結(jié)晶溫度，對共混物起到了異相成核的作用，同時阻礙了PP鏈段的運(yùn)動與PP鏈段排入有序的晶格，使得共混物的結(jié)晶度低于純PP。在三種相容劑中，EVA使得PP/TPEE的結(jié)晶度降低最明顯，而POE-

6、g-GMA對PP/TPEE結(jié)晶度的影響較小。
　　 熱失重分析結(jié)果表明，EVA與TPEE的熱穩(wěn)定性相對較差，PP、POE-g-GMA、PP-g-GMA的熱穩(wěn)定性相對較好。PP/TPEE共混物的第一個熱失重區(qū)是由于共混物中TPEE發(fā)生熱降解所導(dǎo)致的，而第二個熱失重區(qū)則主要是由于PP的熱降解所致。
　　 選擇對分散效果較好的PP/TPEE/POE-g-GMA共混物在中試試驗設(shè)備上進(jìn)行了可染丙綸POY的試紡，結(jié)果表明，共混物具