来源: 游革新，赵耀明
关键字： 丙纶 阳离子染料 共聚酯
1 实验
1．1 原料和设备
PP：工业品，Prolen@牌，巴西产；ECDP：自制．由对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠(SIPE)和峨 二-(4-羟基丁基)聚二甲基硅氧烷(PDMS)共缩聚制成，纺丝前于80℃真空干燥4 h，再于100℃真空干燥10 h。
单螺杆熔融纺丝机：螺杆直径25 mm，长径比26；喷丝板为12孔，孔径0 5 ilam．日本产。纤维电子强力仪：YG (B)001 A型，常州第二纺织仪器厂。
1．2 改性丙纶力学性能的测定
用电子强伸仪按CBfI"14344-1993《合成纤维长丝及变形丝新裂强力及断裂伸长试验方法》之规定测定丙纶断裂伸长率、、断裂强度和初始模量。纤维爽持长度为10 111111，下夹持器下降速率为24 ram／rain；每个纤维试样平行测定24次，结果取平均值。
1．3 改性丙纶的拉伸
PP切片与自制的ECDP切片按所定的比例进行熔融共混纺丝．纺丝机螺杆转速l3．3 r／rain，侧吹风冷却采用25℃空调风．纺丝速度150 m／min，纺丝温度190-230℃。所仿制的初生纤维实施一段热水浴拉伸，拉伸温度80?85℃，拉伸6倍，并在110 oC下热定型5min。
2 结果与讨论
ECDP中SIPE的作用是在纤维中引入磺酸基，使纤维具有可染性；PDMS的作用是降低ECDP熔点，改善共混体系的可纺性。ECDP组成涉及SIPE含量、PDMS含量和PDMS相对分子质量。SIPE含量指投料中SIPE摩尔数相对于对苯二甲酸摩尔数的百分数。PDMS含量是指投料中PDMS与对苯二甲酸的质量比(以下同)。
2．1 ECDP添加量对改性丙纶力学性能的影响
300 g聚丙烯切片分别与0 g、3 g、9 g、15 g、24 g、30 g的ECDP共混熔融纺丝，制备一系列ECDP含量不同的改性丙纶。其中ECDP的组成如下：SIPE含量为5％、相对分子质量为7．5xl03的PDMS含量为1／20。测定不同改性丙纶的断裂强度、断裂伸长率和初始模量，结果如图1、图2和图3所示。
从图1中可以看出：改性丙纶断裂强度先随ECDP添加量的增加而下降，后随ECDP添加量增加而增加。ECDP对改性丙纶断裂强度的影响有两方面：一方面，ECDP的加入导致改性丙纶结构不均匀，降低其断裂强度；另一方面，ECDP自身的强度比聚丙烯大，ECDP的加入可使改性丙纶增强。当ECDP含量较少时，增强效果不明显，反而会使共混体系结构不均匀而导致改性丙纶断裂强度下降。当ECDP含量较多时，ECDP增强起主导作用，此时，随着ECDP的加入，改性丙纶断裂强度增加。
图2中的曲线表明了ECDP的添加量与纤维断裂伸长率之间的关系。由图可见，纯丙纶(ECDP含量为0)的断裂伸长率最大，此后随着ECDP含量的增多，改性丙纶断裂伸长率下降。这是因为聚丙烯为柔性大分子，而ECDP为刚性链，两者相容性差，在PP中添加ECDP后，使共混纤维结构不均匀，而导致其伸长率下降[2]。
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