多元醇改性共聚酯的合成、纤维制备与结构性能-研究

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1、东华大学硕士学位论文摘要多元醇改性共聚酯的合成、纤维制备及结构性能研究摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)酯化缩聚合成的聚酯。它具有成本低，断裂强度高，耐光和耐热性好，回弹性适中，热定型性优异以及良好的抗微生物侵蚀等优点，使其在纺织服装领域得到了广泛的应用；但同时其具有亲水性差、易产生静电、不易染色、手感硬等缺点，限制了其应用。本文在PTA、EG的基础上，添加第三单体间苯二甲酸二乙醇酯-5-磺酸钠（SIPE）以及第四改性单体新戊二醇（NPG），选择合适的工艺条件进行共聚反应制备出了四单含量不同的共聚酯，并对共聚酯进行了表征。利用核磁共振仪（1H-NMR

2、）与红外光谱仪（FT-IR）对共聚酯样品的结构进行了表征；利用乌式粘度计测试了共聚酯的特性黏度；利用差热扫描量热仪（DSC）、热失重仪（TG）考察了共聚酯的结晶、熔融行为、热稳定性；利用一维广角X射线衍射(WAXD)研究了共聚酯的结晶性能。同时，对共聚酯切片进行熔融纺丝，探求了共聚酯纤维的最佳牵伸工艺，研究共聚酯纤维的力学性能、亲水性能、结晶及取向度及沸水收缩率等，研究结果表明：1．核磁共振测试表明，当三单SIPE的投料摩尔比（对PTA）在2.5%时，四单NPG的投料摩尔比（对PTA）在0-9%时，三单SIPE、四单NPG的投料比与其在共聚物中的实际含量基本一致。2．红外光谱测试表明，改性

3、后共聚酯出现了几个主要的特征峰，比如727cm-1处的三单磺酸基苯环的振动峰以及1372cm-1处四单甲基振动峰。3．共聚酯的特性粘度测试表明，共聚酯试样的特性粘度大小适中，且随四单添加量的增大有所减小。4．DSC测试表明，NPG的加入使共聚酯的玻璃化温度降低、冷结晶温度升高、熔点降低；共聚酯的结晶能力、结晶度随着四单含量的增加而呈下降的趋势；并且发现当NPG的添加量在9mol%时，共聚酯没有冷结晶峰与熔融峰。东华大学硕士学位论文摘要5．TG测试结果表明，添加了四单NPG后，共聚酯的热稳定性变化不大。6．一维广角X衍射测试结果表明，随着四单含量的增加，共聚酯的衍射峰的位置与晶型结构没有发生

4、改变，但结晶度降低。7．随着四单NPG含量增加，共聚酯纤维断裂强度、初始模量总体上呈减小的趋势，断裂伸长率增加，说明四单NPG的添加，纤维的力学性能变差，但是纤维的柔软性变好。随着牵伸倍数增大，共聚酯纤维断裂强度、初始模量增加，断裂伸长率降低，较佳的牵伸倍数在4.3倍附近。8．回潮率与接触角的测试结果表明，NPG含量增大，纤维的回潮率变大接触角变小，吸湿性与亲水性能提高。沸水收缩率的测试结果显示，NPG含量的增大，纤维的沸水收缩率越大。9．共聚酯纤维的结晶度与取向度测试结果表明，NPG含量增大，纤维结晶度、取向度降低。关键词：改性共聚酯；间苯二甲酸二乙醇酯-5-磺酸钠；新戊二醇；结构；纤维

5、；性能东华大学硕士学位论文摘要THESYNTHESISOFCOPOLYESTERSMODIFIEDBYPOLYALCOHOLS,PREPARATIONOFFIBERSANDSTUDYOFTHESTRUCTUREANDPROPERTYABSTRACTPolyethyleneterephthalate(PET)issynthesizedbyterephthalicacid(PTA)andethyleneglycol(EG)throughesterificationandpolycondensationreaction.Ithasalotofadvantages,forexamplelowcos

6、t,highbreakingstrength,goodlightfastnessandheatresistanceproperty,moderateresilience,excellentheat-settingandgoodantimicrobialerosionproperty,whichmakeitbewidelyusedintextileandclothingsector.Butitalsohassomeshortcomingssuchaspoorhydrophilic,easytoproducestaticproperty,diffculttodyeandhardfeeling,

7、whichlimititsapplicationinsomeways.Astheresult,theideathatpolyesterwouldbemodifiedbyspecifictechnologytoovercomeitsdisadvantagesandthemodifiedfiberswouldalsopossessitsadvantageatthesametimecometopeople,smind.Thet