纳米二氧化硅改性pet纤维工业化的研究

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1、．18‘0739学校代码：10255学号：203407纳米二氧化硅改性PET纤维工业化的研究StudyontheproductsofPETfibermodifiedbyNano·—Si02专业：姓名：导师：定稿日期：2005年1月10日学一一化一一与一一理一记一监逖苎～附件一：东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位

2、论文作者签名：_g孟一j日期：抄6年矗月。lt日吣5洲5川5m4jjjj¨●■-㈣8¨¨ii■■-洲Y附件二：东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密晤，在型幽年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名：叶墨J日期：2—6年J月沙日指导教师签名：关丢擗日期：汐占年上月2口日东华大学研究生毕业论文纳米二氧化硅改性PET纤维

3、工业化的研究纳米二氧化硅改性PET纤维的工业化研究摘要目前，国内外PET／nano—Si02复合材料的技术已经取得较高的水平。而将PET／nano—Si02复合材料制成纤维的工业化才刚刚起步，难点在于要搞清楚PET／nano—Si02复合材料的可纺性，更进一步说，第一，要在PET聚合时完成纳米SiOz均匀分散的工业化工艺：第二，要在熔融纺丝线上探明纳米Si02对PET结晶的影响：如果纳米Si02如某些文献所述是起诱导结晶，或成核剂作用，则不利于可纺性。本课题受企业委托，主要完成lO吨PET／nano-Si02改性纤维的工业化试验。本文主要研究内容如下：1、纳米二氧化硅改性PET纤维的小试实验进

4、行了纳米二氧化硅改性PET纤维的实验室试验，验证工业化最佳工艺生产条件；在控制生产成本的同时，研究最佳的纳米粒子的添加量。应用热台偏光显微镜、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜、哈克流变仪、材料试验机和拉伸机等仪器对样品进行性能测试。结果得出：a、解决了工业化生产中纳米Si02在EG中的分散问题。纳米Si02粒子在分散体系中的运动是以集团运动的。与微米粒子不同，PET／纳米Si02体系中的所有纳米Si02粒子的运动是长程关联的，关联尺度约4—6微米，且与纳米含量无关；由此得出只需要O．1％的纳米Si02含量，体系就呈现纳米效应：在纳米微粒间的长程互作用力的力场中，单个的纳米Si02粒子很强的表

5、面短程互作用被降低，有利于纳米Si02分散。b、澄清了在降温过程中，纳米Si02的加入并非如文献所述是起成核剂作用，而是明显推迟了体系的起始结晶的形成时间。在热台偏光显微镜的熔融降温过程中，从全黑视野中出现第一个亮点即为微晶出现时的温度；即便纳米Si02含量仅为0．1％，与对照样品相比，微晶出现时温度的降低十分明显，降低的幅度达20、30"C；而且一旦出现微晶，微晶出现的数目将更多，且微晶体积的短时间东华大学研究生毕业论文纳米二氧化硅改性PET纤维工业化的研究增大，将很快使体系中所有较小的晶粒连成一片，晶粒生长被停止，其连成一片所需的时间远远小于对照样品的情形。合适的配方可使体系在整个降温过程

6、中不出现球晶，这一现象非常有利于POY纺丝和后加工拉伸工艺(POY丝的屈服拉伸平台更平直，且屈服拉伸比比对照样品大25％)，所得切片的可纺性明显优于普通PET切片。C、在工业化单部位POY纺丝机的熔融纺丝试验过程中发现：降低纺丝温度对纺丝状况有明显的改善。通过流变测试证明在260—270℃的温度范围，熔体的剪切流动性最佳。而且降低了纺丝温度的同时，卷绕速度由3200m／min提高至3500m／min，纺丝状况仍然稳定，这也说明合适纳米Si02的配方可使体系中微晶很多且不出现球晶，有利于纺丝，并提高纺丝速度，这为纳米Si02改性PET的吨级试验提供了基础。2、纳米二氧化硅改性PET纤维的工业化试

7、验进展在小试实验的基础上，进行扩大规模，实现吨级生产；同时开发新产品：因纳米Si02含量仅为0．1％量级，这为聚酯工业生产企业提供了一个低成本高新能的新的品种。3、纳米二氧化硅改性PET纤维的延伸实验取得的进展在完成纳米二氧化硅改性PET纤维工业化的同时，发明了大幅降低T；O。含量的新型“软全消光”切片：后加工工艺中很容易去除纤维表面的纳米二氧化硅，结果发现纤维表面有大量微孔，这不仅有利于全消光和