PET聚酯纤维表面改性及其粘合性能的研究

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涤纶作为化学纤维中产量最高的产品,具有高模、高强、耐疲劳、耐腐蚀、热稳定性好等优异的性能,在许多领域得到了应用,如输送带、车用纤维、过滤材料等。但是由于涤纶大分子除了两端各含一个羟基和羧基外,再无其他极性基团,因此,涤纶的粘合性能很差。目前用来改善涤纶粘合性能的方法主要有采用二次浸渍或者多次浸渍、改性一次浸渍、改善胶料配方和涤纶表面改性。针对涤纶粘合性能的改善,本文采用了三种不同的表面改性方法。分别为化学接枝、碱处理、胺处理。化学接枝的研究主要包括:分析了化学接枝机理,并对接枝条件(反应时间、反应温度、单体浓度、引发剂浓度)对接枝率的影响进行了研究,得到了最优的反应条件:在反应温度为80℃、反应时间3h、N-羟甲基丙烯酰胺含量0.972mol/L、过氧化苯甲酰含量12.39mmol/L时,接枝率达到10.57%;通过扫描电镜和红外光谱分析验证N-羟甲基丙烯酰胺已成功接枝到涤纶上;并分析了接枝后涤纶的力学性能变化。碱处理的研究主要包括:分析了碱处理的机理,并对碱解条件(如碱解温度、碱解时间、氢氧化钠浓度)对失重率的影响进行了分析,在碱处理中温度是最重要的影响因素,在氢氧化钠含量为0.175某mol/L,改性时间为50min,改性温度为90℃,得到最佳的碱处理效果,失重率为3.913%;通过扫描电镜对涤纶表面形态进行观察,发现经过碱处理后涤纶表面从光滑变的粗糙,并在表面出现许多坑穴;通过力学变化的分析发现碱处理会降低涤纶的断裂强力和断裂伸长率。胺处理的研究主要包括:分析了胺处理的机理,并对胺解条件(如乙二胺浓度、胺解时间、胺解温度)对失重率的影响进行了分析,乙二胺浓度、时间、温度对胺处理效果的影响大小为温度.>时间>乙二胺浓度;实验得到的最佳工艺为:乙二胺浓度为0.083mol/L、改性时间为40min、改性温度为70℃、失重率为7.63%,通过扫描电镜对涤纶表面形态进行观察,发现经过胺处理后涤纶表面从光滑变的粗糙,并在表面出现许多坑穴,力学性能的分析说明胺解都涤纶的力学性能也造成了一定的损失。在三种表面改性处理后,通过剥离力来测量涤纶与橡胶的粘合效果,发现三种改性对粘合性都能起到不错的改善。
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