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纳米SiO_2/PET分散聚合工艺及其纤维性能研究

吴嘉麟  胡盼盼  
【摘要】:本文主要探索了如何在现有的酯化缩聚法聚合工艺中,加入少量亲水性纳米二氧化硅,以制取SiO_2/PET纤维。目的是通过增加初生丝的自然拉伸比,从而进一步提高熔融纺丝的可纺性,为开发吸湿的多孔超细旦涤纶长丝提供条件。为使纳米SiO_2/乙二醇(EG)分散体系在酯交换和缩聚反应中仍能均匀分散,本文提出选择凝胶阀值小、凝胶转变尖锐且可逆的纳米/溶液体系,可使纳米SiO_2较均匀的分散在聚酯切片和PET纤维中。电镜实验验证了这一方法。用此方法选出的纳米SiO_2按不同的添加比例,即0%,0.1%,0.3%,0.5%,进行聚合和纺丝。结果得出:加入纳米SiO_2的PET样品的自然拉伸比比对照样品大25%。含SiO_2的聚酯切片的纺丝温度比参照样品约低2℃。热台显微镜实验也证实,在熔融降温过程中,对比从全黑视野中出现第一个亮点(结晶诱导)的温度,实验样品的比参照样品的低约20℃。DSC实验也观察到,降温过程中的起始结晶温度也比参照样品的低20℃多,这些都明显地证实了纳米SiO_2粒子在熔融降温过程中起了延缓结晶过程的作用,有利于熔体出喷丝孔后的超拉伸细化,因而有利于多孔超细旦纺丝。按本文工艺,纳米粒子的加入对现有的酯交换和缩聚反应的影响不大,所得的切片色泽好。可在现有的酯化缩聚法聚合工艺中应用。本文所得的的SiO_2/PET纤维的吸湿性比纯PET纤维的吸湿性提高了约1倍。

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