高强聚酰胺纤维的结构与性能研究

• 作 者: 杨超
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 聚酰胺纤维 结构 性能 高强

本文主要通过广角X衍射(WAXD)、声速法及傅里叶变换红外光谱测试(FTIR)、热分析、氨端基含量、拉伸断裂强度和断裂伸长率以及吸湿平衡等测试等对不同拉伸倍数与热定型温度工艺条件下得到的高强聚酰胺纤维的结构与性能进行研究。通过对高强聚酰胺纤维分子结构及凝聚态结构的测试与表征，分析得到受纺丝加工过程中热定型温度及拉伸应力的影响，高强聚酰胺纤维中不稳定的γ型晶态变化较明显，在一定范围内提高纤维加工时的拉伸倍数及升高其热定型温度，均有助于高强聚酰胺纤维内部结构的稳定；拉伸倍数较高的高强聚酰胺纤维，虽然其结晶度并不高，但高倍拉伸却使纤维晶区与非晶区取向显著增加；当热定型温度升高到一定程度时，纤维大分子链段热运动加剧，因而极易取向。通过对高强聚酰胺纤维各性能方面的分析与测试，结果表明高强聚酰胺纤维的断裂强度较高，优于普通聚酰胺纤维，但这种高结晶高取向也是纤维的柔韧性下降，断裂伸长率及断裂功下降；高强聚酰胺纤维的吸湿速率较大，在5小时范围内均基本达到吸湿平衡，但纤维的回潮率，受不同拉伸倍数与热定型温度的影响而变化的趋势并不显著，基本保持在3.1%左右；高强聚酰胺纤维受不同拉伸倍数与热定型温度的影响，其熔融热焓变化趋势明显，与纤维结晶度变化趋势基本一致，但纤维的熔融峰较窄，熔融温度即熔点变化趋势并不明显，在220℃左右；高强聚酰胺纤维对酸性染料吸附良好，可以在较短时间内达到较高的上染率，提高纤维加工时的拉伸倍数及升高其热定型温度，都有助于高强聚酰胺纤维内部结构趋于稳定，但会使染料进入纤维内部变得困难，在弱酸性染料上染过程中，氨端基含量相对较高的纤维其上染并不一定好，染料以非离子键结合的方式上染聚酰胺纤维在酸性染料上染过程中占很大比例。