聚苯硫醚合成及紡絲性能的研究.pdf

1、聚苯硫醚纖維是一種新型的高性能合成纖維,具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性、熱穩(wěn)定性及優(yōu)良的電絕緣性,機械強度與Nomex纖維相近,其纖維與織物被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)中,尤其是在高溫過濾領(lǐng)域,更是有著不可替代的作用。目前美國、日本等發(fā)達國家正加緊研究聚苯硫醚纖維,而國內(nèi)對于纖維級聚苯硫醚樹脂的合成及其纖維的研究僅處于起步階段,尤其是纖維的研究報道極少。
　　 本文以硫化鈉(Na2S)和對二氯苯(p-DBC)為原料,采用多組分催化劑,在N-甲基吡

2、咯烷酮(NMP)中進行高壓分段溶液縮聚,合成了線形高分子量的聚苯硫醚。研究了單體配比、反應(yīng)時間、硫化鈉的脫水和體系中含水量,不同催化劑體系對聚合反應(yīng)的影響,測定了合成產(chǎn)物的特性粘度,探索了聚合反應(yīng)過程中分子量的增長狀況。此外,通過紅外光譜、拉曼光譜對合成產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行了分析表征,用DSC和TGA測定了樹脂的熔點Tm和初始熱失重Td。
　　 研究結(jié)果表明,聚苯硫醚的合成受到反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、含水率等多方面因素的影響。p-DC

3、B與Na2S的摩爾配比略大于理想值時,反應(yīng)效果較好,產(chǎn)率較高。隨含水率的減少,合成產(chǎn)物的特性粘度明顯增加,當(dāng)含水率低于一定值后,特性粘度又呈下降趨勢。在其他條件不變的情況下,隨反應(yīng)時間延長,合成產(chǎn)物的特性粘度增大,熔點也隨之升高。催化劑對于提高合成產(chǎn)物的分子量起著至關(guān)重要的作用,一方面改善聚合物在NMP中的溶解性,另一方面提高反應(yīng)活性。
　　 選用纖維級聚苯硫醚樹脂為原料,采用熔體紡絲制成初生纖維,經(jīng)多次拉伸熱處理形成成品纖維。

4、文章首先討論了原料的選取及預(yù)處理和紡絲工藝條件,探討了紡絲溫度、擠出速度、噴頭拉伸比對纖維成型的影響。接著又探討了纖維的后處理工藝,重點討論了拉伸溫度、拉伸倍數(shù)及熱處理條件對纖維力學(xué)性能的影響。最后,采用DSC,SEM,X-ray衍射等方法對PPS纖維的超分子結(jié)構(gòu)和性能進行了分析。結(jié)果表明,通過對初生纖維的拉伸,可顯著提高纖維的取向度,對原纖的熱處理可以得到比較完善的片晶結(jié)構(gòu),從而大大改善了纖維的宏觀力學(xué)性能。
　　 最后,采用