论文部分内容阅读
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与聚酰胺6（PA6）形成共混物能够有效发挥各自的性能优势，以完成在纤维等领域广泛的应用，要获得具有足够机械强度和综合性能的纤维，必须改善PET/PA6共混物的相容性。由于共聚酯酰胺中化学组成与PET、PA6接近，从而能将PET/PA6不同相区连接起来，改善相界面的粘合性能，使PET/PA6的分散更加均匀。本文以共聚酯酰胺为增容剂以期待改善PET和PA6的相容性。
在对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）进行缩合聚合制备PET的过程中，加入质量分数为5％、10％的PA6切片或己内酰胺，即聚酰胺分别以聚合物和单体形式加入，成功制备得到三种不同比例的共聚酯酰胺。核磁共振碳谱（13C NMR）测试结果表明，当加入己内酰胺质量分数为5％时，得到的共聚酯酰胺（PET-A6-5％）中PET的序列长度为38.4；当加入PA6切片质量分数为5％时，共聚酯酰胺（PET-PA6-5％）中PET的序列长度为33.4；当加入PA6切片质量分数为10％时，共聚酯酰胺（PET-PA6-10％）中PET的序列长度为16.5。聚酰胺组分的添加量、以单体或聚合物的形式加入均会影响得到的共聚酯酰胺中PET的数均序列长度。对得到的三种共聚酯酰胺结晶、熔融特性进行了分析，发现PET的结晶温度和熔点均有所降低。
另外，本文在此基础上对共聚酯酰胺对PET/PA6共混物相容性做了初步研究。以质量比为80：20的PET切片与PA6切片为原料，并分别加入占PET/PA6总质量10％、20％、30％、40％及50％的三种不同的共聚酯酰胺在微型双锥螺杆共混仪共混，成功制备得到了不同共聚酯酰胺比例的PET/PA6共混物,并观测它们的相容性。实验结果表明，加入PET-PA6后，PET组分和PA6组分的结晶峰相互靠近到逐渐融合。同时，PET的结晶温度随PET-PA6含量的增加向低温移动幅度增大，相反，PA6的结晶温度随PET-PA6-5％的加入向高温移动。这说明PET-PA6的加入在一定程度上改善了PET和PA6两者的相容性。而在这三种PET-PA6中，PET-A6-5％作为PET和PA6的相容剂添加到共混体系中起到的增容效果最佳，初步证明，PET-PA6中PET的数均序列长度越大，其对PET和PA6组分的相互作用程度越大，增容效果越好。
之后对添加三种不同共聚酯酰胺作为相容剂的PET/PA6共混体系进行了熔融纺丝加工试验。通过熔融纺丝法分别加入PET-PA6-5％，PET-PA6-10％和PET-A6-5％成功制备得到PET/PA6共混纤维，其中PET、PA6和PET-PA6的质量比为85/15/20，证明该共混体系可纺性优良。在共混过程中，PET-PA6能分别于PET和PA6大分子链发生相互作用，一定程度上提高PET/PA6共混纤维的力学性能及PET和PA6的相容性。相比较，相容剂PET-A6-5％对改善共混体系中PET和PA6两者相容性的效果最好，这归于其中较长的PET数均序列长度。
最后，以添加能和不同活性端基连接的超支化聚酯酰胺（HBPEA）为相容剂，对PET/PA6共混体系的相容性进行研究。通过微型共混仪制得共混物，对PET/PA6共混体系断面形貌经甲酸刻蚀后通过SEM观察显示，其中PA6相尺寸随HBPEA加入量增加而减小；DMA分析也表明共混体系玻璃化转变峰因HBPEA的加入而变窄。结果表明选择HBPEA作为PET/PA6的相容剂，也能有效改善两者相容性。
在对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）进行缩合聚合制备PET的过程中，加入质量分数为5％、10％的PA6切片或己内酰胺，即聚酰胺分别以聚合物和单体形式加入，成功制备得到三种不同比例的共聚酯酰胺。核磁共振碳谱（13C NMR）测试结果表明，当加入己内酰胺质量分数为5％时，得到的共聚酯酰胺（PET-A6-5％）中PET的序列长度为38.4；当加入PA6切片质量分数为5％时，共聚酯酰胺（PET-PA6-5％）中PET的序列长度为33.4；当加入PA6切片质量分数为10％时，共聚酯酰胺（PET-PA6-10％）中PET的序列长度为16.5。聚酰胺组分的添加量、以单体或聚合物的形式加入均会影响得到的共聚酯酰胺中PET的数均序列长度。对得到的三种共聚酯酰胺结晶、熔融特性进行了分析，发现PET的结晶温度和熔点均有所降低。
另外，本文在此基础上对共聚酯酰胺对PET/PA6共混物相容性做了初步研究。以质量比为80：20的PET切片与PA6切片为原料，并分别加入占PET/PA6总质量10％、20％、30％、40％及50％的三种不同的共聚酯酰胺在微型双锥螺杆共混仪共混，成功制备得到了不同共聚酯酰胺比例的PET/PA6共混物,并观测它们的相容性。实验结果表明，加入PET-PA6后，PET组分和PA6组分的结晶峰相互靠近到逐渐融合。同时，PET的结晶温度随PET-PA6含量的增加向低温移动幅度增大，相反，PA6的结晶温度随PET-PA6-5％的加入向高温移动。这说明PET-PA6的加入在一定程度上改善了PET和PA6两者的相容性。而在这三种PET-PA6中，PET-A6-5％作为PET和PA6的相容剂添加到共混体系中起到的增容效果最佳，初步证明，PET-PA6中PET的数均序列长度越大，其对PET和PA6组分的相互作用程度越大，增容效果越好。
之后对添加三种不同共聚酯酰胺作为相容剂的PET/PA6共混体系进行了熔融纺丝加工试验。通过熔融纺丝法分别加入PET-PA6-5％，PET-PA6-10％和PET-A6-5％成功制备得到PET/PA6共混纤维，其中PET、PA6和PET-PA6的质量比为85/15/20，证明该共混体系可纺性优良。在共混过程中，PET-PA6能分别于PET和PA6大分子链发生相互作用，一定程度上提高PET/PA6共混纤维的力学性能及PET和PA6的相容性。相比较，相容剂PET-A6-5％对改善共混体系中PET和PA6两者相容性的效果最好，这归于其中较长的PET数均序列长度。
最后，以添加能和不同活性端基连接的超支化聚酯酰胺（HBPEA）为相容剂，对PET/PA6共混体系的相容性进行研究。通过微型共混仪制得共混物，对PET/PA6共混体系断面形貌经甲酸刻蚀后通过SEM观察显示，其中PA6相尺寸随HBPEA加入量增加而减小；DMA分析也表明共混体系玻璃化转变峰因HBPEA的加入而变窄。结果表明选择HBPEA作为PET/PA6的相容剂，也能有效改善两者相容性。