PET-PEN熔融共混纖維的制備及其性能研究.pdf

1、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）是近年來發(fā)展的一種新型高性能聚酯，其化學結構與聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）相似，因其中的萘環(huán)結構使其主鏈剛性增加，所以PEN纖維在力學性能、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和氣體阻隔性等方面，相比PET纖維有明顯的優(yōu)勢，可應用于輪胎簾子線、傳送帶和制動油管等工業(yè)領域。但由于PEN的剛性使其結晶溫度高，結晶速度較慢，從而影響了其熔融紡絲加工性能，再加上較高的成本阻礙了PEN纖維的應用。為此，本課題以PET為基體加入一定比

2、例的PEN，研究不同共混比例的PET/PEN共混纖維的制備及其結構、性能，希望結合PET的價格優(yōu)勢與PEN的性能優(yōu)勢，開發(fā)出一種價格適中、性能優(yōu)良的纖維，開拓PEN在民用領域的應用。課題主要研究內容如下：
　　1、采用直接熔融共混方法，通過雙螺桿擠出機造粒制備了PEN含量分別為10％、30%和50%的PET/PEN共混樹脂，發(fā)現(xiàn)隨著PEN含量的增加，其熱穩(wěn)定性有了一定的提高；同時PET/PEN共混物為部分相容體系，兩者在熔融過程中

3、會發(fā)生酯交換反應，一方面提高了兩者的相容性，但另一方面對共混體系的結晶性能產生了較大的負面影響，導致降溫過程中結晶不完善，結晶度降低。之后采用熔融紡絲方法制備了PET/PEN共混纖維，發(fā)現(xiàn)纖維在模量、耐熱性能、抗紫外性能均得到一定提升的同時，其斷裂強度較之純PET纖維有所下降，正是因為酯交換反應影響了共混體系的結晶性能，導致強度降低，因此控制酯交換反應成為提高共混纖維性能的關鍵。
　　2、基于對PET/PEN共混纖維的性能研究結果

4、，接下來采用亞磷酸三苯酯（TPPi）作為酯交換抑制劑，加入PET/PEN（PEN含量為30%）共混體系中，發(fā)現(xiàn)當加入0.5wt%TPPi時，所制備的共混樹脂的結晶性能有較大改善。同時，在該比例下所制備的PET/PEN纖維整體性能得到較大提升，當牽伸倍數為5倍時，共混纖維單絲的斷裂強度從未添加時的4.51cN/dtex提高到了5.81cN/dtex，高于純PET纖維的5.25cN/dtex，同時模量達到153.5cN/dtex，高于純PE