低熔点聚酰胺长丝的制备及性能研究【毕业论文】.docx

密级★必威体育官网网址期限： （涉密论文须标注） ZhejiangSci-TechUniversity硕士专业学位论文Professional Master’s Thesis中文论文题目: 低熔点聚酰胺长丝的制备及性能研究英文论文题目： Preparation and Characterization of Low Melting Point Polyamide Fibers专业学位类别： 工程专业学位专业学位领域： 材料工程作者姓名： 蒋佳莉指导教师： 王秀华完成日期： 2015 年 12 月 11 日低熔点聚酰胺长丝的制备及性能研究摘 要低熔点聚酰胺（LMPA）是指熔点低于常规聚酰胺的改性产品，用其纺制的 LMPA 纤 维由于具有粘接温度低、加工方便、粘接强度高及对被粘接物性能影响小等优点，在复合 纱线和运动鞋面等方面得到了广泛的应用。目前国内外对于 LMPA 的合成及性能已有报道， 但对于熔点低至 110℃的纺丝用（即纤维级）LMPA 切片的研究报道较少。纤维用 LMPA 除达到一定的熔点要求外，还要有合适的结晶性、良好的可纺性。国内由于研究起步比较 晚，生产企业较少，总体上技术仍不够成熟，国产纤维用 LMPA 切片缺乏，主要依赖于进 口，产品成本高。因此，与国内企业合作，制备了两种熔点范围在 110±10℃左右，配方不 同的原料 A 和 B。通过对原料切片性能的分析，FDY 纺丝工艺参数的摸索，制得了综合性 能较好的 LMPA 纤维，并对纤维的粘接性能进行了应用研究。采用 DSC、XRD、FT-IR、TG 等评价方法，对两种聚酰胺切片试样的结构和基本性能 进行了表征。FT-IR 分析结果表明，两种样品具有相同的特征基团，结构相似。TG 测试显示，样品 B 的热稳定较好。DSC 分析表明，两种样品的熔点均在 110℃左右，等温结晶后的样品再次升温时，均出现了双熔融峰，且随等温结晶温度的提高或等温结晶时间的增长， 低温熔融峰向高温方向移动，而高温熔融峰则基本不变。结晶度在等温结晶温度 80℃时达 到最大值，同时在同一结晶温度下，随结晶时间的增加而增大。XRD 结果表明，随结晶温 度的增加和时间的延长，衍射峰变得尖锐，峰强逐渐增大。添加了长碳链二元胺或二元酸 的样品 B 则比样品 A 具有较好的结晶性能，比较适合纺丝加工。对 LMPA 切片进行熔融指数分析，发现随着温度的增加，两种试样的熔融指数逐渐增 大；在低剪切速率下，两种试样的熔体黏度比较接近。毛细管流变性能测试结果表明，LMPA 是典型的切力变稀非牛顿流体；在同一温度下，切片 B 的 n 值比切片 A 的略小，非牛顿性 略强；在试验温度范围内，两种 LMPA 流体的黏流活化能均随着剪切速率的增大而减小； 在相同的剪切速率下，切片 B 的黏流活化能均要比切片 A 小，有利于纺丝过程中的工艺优 化。FDY 纺丝过程及纤维性能研究结果表明，切片 B 比切片 A 的可纺性要好，之后主要 以切片 B 为原料进行纺丝试验。随着纺丝速度的增加，纤维取向增加，结晶度也增大，且 纤维的断裂强度也增大，伸长率降低；随着牵伸倍数的增大，纤维的取向、结晶度和力学 性能均有所提高，牵伸倍数在 2.6 至 2.9 之间，制得的纤维性能较好；随着 GR2 热定型温I度的升高，纤维的取向度增加并不明显，结晶度有一定程度的提高，温度最好设定在 70℃ 左右。以 LMPA 纤维和 LMPET（低熔点聚酯）纤维，分别与 PA6、PP、PET 低弹丝（DTY） 织成针织物，进行了低熔点纤维与各类常规纤维的粘接性能评价。结果表明，在织物基本 参数一致的条件下，低熔点纤维的加入，起到了较好的粘接效果。拉伸小形变区域内，同 一织物拉伸强力随着热定型温度的增大，大致上处于先增加后减小的趋势，在 140℃时达 到最大值。同时，织物 1（LMPA+PA6）的强力总体上来说最大，织物 5（LMPET+PET） 次之，说明 LMPA 和 PA6 纤维的相容性最好，粘接效果较好，同系列的纤维之间的粘接效 果最好。同时，显微镜观察可知，随着热定型温度的增加，低熔点部分逐渐熔融，最终缠 结并依附在基础纤维表面从而发挥低熔点纤维的粘接性能。由此可知，LMPA 纤维具有较 好的粘接性能。关键词：低熔点聚酰胺；等温结晶；流变性能；纺丝；粘接性能IIPreparation and Characterization Studies of Low Melting Point Polyamide FibersAbstractLow melting point polyamide (LMPA) is a class of modified products with lower melting point than conventional polyami