高粘度PA6/稀土的纺丝研究
为了制得高强高模的PA6纤维和静电纺丝膜(电纺膜),本文采用阴离子淤浆聚合的方法制备了粘度为18.5～31.5的PA6粉末,以甲酸和盐酸为混合溶剂,利用稀土离子钆(Gd3+)为络合剂将PA6大分子进行局部络合,配制不同络合比的溶液,对纺丝溶液中Gd3+与PA6分子链的作用,以及干法及静电纺丝工艺进行了深入的探讨。
首先,将PA6/Gd3+/甲酸/盐酸得到的溶液涂膜并热处理后制得样品,采用SEM、FT-IR.XRD和UV-vis Spectroscopy等方法对各PA6膜的结构与性能进行了分析,研究了Gd3+与PA6大分子链的络合作用机理;其次,探索合适的溶剂配比、络合比、溶液浓度(本文中浓度如无特殊标明均为质量浓度)及溶解温度使得溶液分别具有适合干法纺丝和静电纺丝的溶液状态;再次,利用选定条件的络合溶液分别进行干法纺丝和静电纺丝,具体探讨了干法纺丝中的纺丝压力、甬道温度、卷绕速度对纤维性能的影响,静电纺丝中的喷丝头参数、混合溶剂配比、溶液浓度、络合比对PA6/Gd3+电纺膜的形貌和结构影响,并借助SEM、FT-IR、XRD、DSC,Instron等测试手段对PA6电纺膜进行表征。
结果表明,Gd3+与PA6在混合溶剂的溶解下发生了作用,Gd3+破坏了PA6分子间的氢键,而且络合比对络合能力有很明显的影响。络合比0.04,浓度22％的PA6络合液最适合目前装置的干法纺丝,并且随着纺丝压力的增大,纤维的断裂强度和弹性模量都明显增大,可以明显提高纤维性能。在静电纺丝过程中,当混合体积比为1:3的时候,最有利于静电纺丝,当溶液浓度在12%wt-14%wt时候(切片),最有利于静电纺丝,随着溶液浓度的增加,静电纤维直径逐渐增大。随着络合比的增大,纤维内部羰基集团红外振动明显降低,络合程度加大。对于未解络合的电纺膜,发现了具有荧光性能。
高粘度PA6;稀土;干法纺丝;静电纺丝
北京服装学院
硕士
材料学
赵国樑;贾清秀
2011
中文
TQ340.14
69
2012-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）