熔噴PBT非織造布及其復合濾材的制備及表征.pdf

1、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種結晶型熱塑性聚酯，它不僅具有結晶速度快、機械強度高、尺寸穩(wěn)定、電絕緣性能良好的特點，而且具有突出的耐熱、耐酸、耐油污和耐化學腐蝕性能，得到了科研工作者和工業(yè)界的廣泛關注。采用熔噴法制得的PBT非織造布纖維細且柔軟，加之良好的耐油污、耐熱性能，在汽車燃油過濾方面有著良好的應用前景。目前，國產濾材多為濾紙結構，納污容量低、使用壽命短。而高效復合燃油濾材多為國外進口，大大增加了生產

2、成本。因此，成功制備一種國產的高效復合燃油濾材迫在眉睫。
　　 本課題對熔噴用PBT切片進行了熱性能、結晶性能和流變性能分析;研究了熔噴過程中空氣壓力、接收距離、泵供量對PBT非織造布結構性能的影響;初步探索復合濾材的成型工藝，并對最終制備的復合濾材進行性能表征。
　　 實驗中采用的PBT切片熔點為224.7℃，分解溫度為382.3℃，熔融指數(shù)為154.0g/10min。研究發(fā)現(xiàn)，PBT非等溫結晶過程與Ozawa方程相吻

3、合而不符合用Jeziorny法處理的結晶動力學方程，用Ozawa方程得到的Avrami指數(shù)n隨溫度的變化在1.06-1.80范圍內波動;PBT熔體為非牛頓流體，在同一剪切速率下，體系的表觀粘度會隨溫度的升高而降低。當剪切速率在500-4000s-1范圍內變化時，粘流活化能分布在47-53KJ/mol之間。此外，隨著熔體溫度的升高，PBT的非牛頓指數(shù)逐漸增大，大分子鏈段的活動能力增強。
　　 熔噴過程中，隨空氣壓力的增大，PBT纖

4、維的直徑逐漸變細，PBT非織造布的斷裂強力逐漸增大，且縱向(機械方向)的斷裂強力始終大于橫向(非織造布表面與機械方向垂直)的斷裂強力;非織造布的平均孔徑和最大孔徑均有所減小。隨著接收距離的增加，PBT纖維的直徑逐漸減小，但變化并不顯著;PBT非織造布的斷裂強力逐漸減小，且縱向斷裂強力和橫向斷裂強力趨于平衡;纖網透氣性能逐漸增強。隨著泵供量的增加，PBT纖維的直徑逐漸變粗，纖維之間的粘連現(xiàn)象嚴重，PBT非織造布的斷裂強力逐漸增大。實驗制得

5、的熔噴PBT非織造布纖維直徑集中分布在3-7μm之間。平均孔徑分布在7-12μm，最大孔徑分布在18-27μm。最大縱向斷裂強力為27.9N，最大橫向斷裂強力為20.9N。
　　 采用自制的PBT非織造布制備復合濾材。制備過程中，隨著成型壓力的增加，PBT非織造布復合濾材的厚度、透氣量、最大孔徑、平均孔徑均有減小的趨勢。實驗范圍內，粘膠劑含量對復合濾材的厚度幾乎沒有影響，但隨著粘膠劑含量的增加，材料的透氣量、最大孔徑和平均孔徑均