资源描述：
《关于尼龙—纤维化学交联的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、关于尼龙—66纤维化学交联的研究第10卷第2期1990年lO月北京赢蓑学院JoUrnalof,Beijin$Institute0fClothingTechnologyVO1.10NO.20ct.1990关于尼龙一66纤维化学交联的研究朱本松何文龙(北京服装学院)(上海金山石化总厂)摘要本文以热分解型过氧化物一一过氧化二异丙苯(简称DCP)为引发剂,研究了引发剂浓度,溶胀剂,浸渍时间,浸溃温度对尼龙-66纤维化学交联反应的影响.通过铡定交联后纤维溶解性能的变化,确定纤维交联反应的程度}通过对纤维进行红外光谱,x射线广角
2、衍射强度以及强伸度的测定,进一步阐明了化学交联纤维的结构和性能.关■调改性,尼龙一6钎维,化学交联.0前言工程塑料的发展,使纤维增强复合材料成为汽车,航空,建材,化工等工业的重要材料….宇宙技术的快速发展,使碳纤维,石墨纤维,陶瓷纤维成为高模蛩复台材科的主要增强纤维】.但由于这些增强纤维的断裂伸长很低(一般小于1～2),使复台材科的耐冲击性能变差.为进一步提高复台材料的耐冲击性能,'应该在提高增强纤维的强力,横量的同时,使纤维保持适当的断裂伸长.对此,正祝极进行开发研究u.本研究试图用普通纤维,通过化学交联处理,在提
3、高纤维横量的同时,使纤维仍保留一定的断裂伸长,从而达到提高复合材料耐冲击性能的目的.1试料和实验方法1.1试料纤维试料I普通尼龙一66长丝(7.78tex/24根)J引发剂t市售化学纯DCPt溶胀剂?市售l艺学纯苯酚,本文于1988年11月2日收到.本文中部分工作是在日本东京都工艺纤维大学请遣剐教授指导下完成的.16溶剂;市售化学纯三氯甲烷.1.2实验方法将引发剥DP和溶胀剂苯酚溶解于三氯甲烷.配成规定浓度的反应液.然后,将绕在玻璃框架上的尼龙一66纤维浸八.浴比以完全浸没纤维为宜.反应器上部装有回流冷凝器,以减少溶
4、剂的挥发.在一定温度下将纤维静止浸泡一定时间后,取出纤维,乘热用干净三氯甲烷洗涤3次,除去纤维表面的引发剂和溶胀剂.最后将纤维放入150~C的烘箱中加热反应2h【.¨.1.3测试仪器豆测试方法1.3.1溶解性能试验将lomg纤维放八O.5mL浓甲酸溶液中5min后观察其溶解性.1.3.2红外光谱分析用日本分光工业株式会社[I]IRA-l型红外光谱仪.取2mg纤维粉末~250mtKBr粉末混台并压戍试片.测定波数范围为:4000~650cm～.1.3.3密度测定用正庚烷/四氯化碳的密度梯度营,在3O℃下测定.1.3.4
5、拉伸试验用日本岩本制作所制拉伸试验机,拉伸速度为125-min～,试样长为20mm.1.3.5X射线广角衍射强度测度.用日本东芝公司~UADC,一301型X射线衍射仪.镍过滤器,cuK,波长^:1.5418五,电压35kV,电流16mA,扫描范围:2口=5.～35..2结果与考察2.1影响尼龙一66纤篮化学交联的因素尼龙一66纤维交联反应是发生在两个大分子之间,在引发剂存在下的自由基反直.因尼龙一66纤维是高取向,部分结晶的高聚物,其结构紧密,所以决定交联反应速度的主要因素是引发剂向纤维内部扩散的速度.纤维晶区排列整
6、齐,密度高,引发剂难以触及,所以交联反应只能在非晶区部分进行.因此凡有利于引发剂向纤维非晶区部分扩散的因素,都呵以提高交联夏应的速度.引发剂的扩散速率可以下式表示…;G=一D旦?c(1)式中G一一引发剂的体积通量,D一一平均扩散系数,p.一一引发剂的比容}d一一高聚物溶胀层的厚宦,c一一引发剂的浓度差.由上式可见,提高引发剂浓度差,可以提高引发剂的扩散速率.由于随引发剂可及厚度6的增加,引发剂浓度下降,导致扩散速率下降,因此,这种固掖相交联反应速度措纤维径向存在一定的分布.17众所周知,扩散系数与温度的关系可以下式表
7、示【.l.D-Docx,卜蠡】式中-FD一一扩散活化能,曰二-一气体常数,一～温度,D.一一与温度无关的常数.由(2)式可知引发剂的扩散系敷臆温度提高而增加.自由基反应速率常数和温度的关系服从阿累尼鸟斯方程"',五=e.EIRr式串
8、c一一厦庄速率常数,F一一反应活化能}一一频率园子}曰一一气体常数}一一反应温度.由<3)武可知,提高温度还可咀提高反应速度.试验结果如表l所示.表l尼龙一66纤维浸溃条件与纤维溶解性的关系(2)(3)室温75℃14%DCP25%DCPl4%DCP25DCP漫溃时间t/d溶胀剂溶胀
9、剂溶胀剂溶胀剂溶胀剂溶胀剂溶胀剂溶胀剂01.5%O1.5%O1.S01.5200b0O00圆4OOO0O0O06O0O00.0×_08O圆O00×0×l0O×0×0××z00×0×X×300××40××i注;O室温不溶,加热可溶,冷却后无沉淀析出.圆加热可溶,冷却后有沉淀析出.X加热不溶.由表1可以看出t'?提高浸渍温度可以大大缩短浸渍时间.引
