聚丙烯PP纤维是由等规聚丙烯经纺丝加工制得的纤维,具有质轻、强力高、弹性好、化学稳定性好、制造成本低、再循环加工简便等特点,被广泛用于无纺布、卫生用品、绳索等。但由于聚丙烯纤维大分子内不含任何极性基团,结构规整,结晶度高,疏水性强,分子内不含能与染料发生作用的染座,所以丙纶的染色性能较差,严重影响了其在服用纺织品上的应用。因此,对聚丙烯进行可染改性,是广大研究工作者一直关注的热点。其中在聚丙烯基体中通过加入含染座的改性剂进行共混改性,是聚丙烯纤维可染改性的主要方法。但改性剂的添加,会对聚丙烯的纺丝性能和纤维力学性能带来较大的影响,因此,选择适宜的改性添加剂及如何改善聚丙烯与改性添加剂的相容性,是共混改性的难点。本文采用共混改性的方法,选用与PP溶解度参数较接近的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT与聚四亚甲基醚二醇(PTMG)的嵌段共聚物TPEE作为改性添加剂,分别以乙烯辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯POEgGMA、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯PPgGMA、乙烯醋酸乙烯共聚物EVA为相容剂,在双螺杆挤出机中按一定共混比例制得共混样品;利用扫描电镜SEM、旋转流变仪、差示扫描量热仪DSC、X射线衍射仪XRD、热重分析仪TG
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f等对共混物的结构与性能进行表征,并选择分散效果较好的样品,进行了可染丙纶的试纺。SEM分析结果表明:相容剂POEgGMA使TPEE分散相颗粒在PP基体中的尺寸最小,分散性最好。此外,共混的最佳温度为230℃。旋转流变仪分析结果表明:首先,PPTPEE共混物熔体为假塑性流体,且具有较宽线性黏弹区域。其次,相容剂自身的黏度以及对共混物的增容效果都会影响共混物的动态模量和复数黏度。Ha
曲线结果表明:添加EVA的共混物的Ha
曲线斜率最小,说明添加EVA的共混物中分散相的尺寸均匀性最差。时温叠加曲线表明:EVA的加入降低了共混体系的相分离温度,而PPgGMA以及POEgGMA的加入提高了时温叠加曲线的频率适用范围。colecole曲线表明:共混物的相分离温度与时温叠加曲线的结果相一致,且得出的相分离温度更为准确直观。DSC与XRD分析结果表明:TPEE及相容剂的加入提高了PP的结晶速率,改变了PP的结晶尺寸。TPEE的加入提高了PP的结晶温度,对共混物起到了异相成核的作用,同时阻碍了PP链段的运动与PP链段排入有序的晶格,使得共混物的结晶度低于纯PP。在三种相容剂中,EVA使得PPTPEE的结晶度降低最明显,而POEgGMA对PPTPEE结晶度的影响较小。热失重分析结果表明,EVA与TPEEr