聚丙烯纤维的发展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com技术纵横上海丝绸2005年第1期聚丙烯纤维的发展李雪莲东华大学材料学院聚丙烯纤维(丙纶)是五十年代末发展起来止PP纤维的辐射降解，但易生成均聚物。的一种新型高分子合成纤维。由于其原料来源预辐射法是将PP纤维在除氧情况下进行广泛、价格低廉，并且具有优良的性能，因此，发辐照，产生比较稳定的捕获自由基，然后在辐射展速度很快。已成为四大合成纤维品种之一。场外与脱除空气的单体在加温下进行接枝反应。该法的特点是极少产生均聚物，场外接枝iIICiIf『If可在较低温度下进行，但所需剂量较高。一e—一C一O—一C。-一e—一CIIIIII过氧化法是将PP纤维在

2、空气或氧气中辐HHHHHH、射生成双过氧化物或氢过氧化物后，与单体B1聚丙烯纤维辐射接枝进展(或单体溶液)接触而在空气或真空条件下加温聚丙烯(PP)纤维由于原料丰富，合成工艺进行反应。用此法保持PP纤维自由基很方简单，综合性能十分优越，故倍受重视。但由于便，产生均聚物较少，但不适于辐射降解型聚合聚丙烯纤维的染色性、粘接性、抗静电性、亲水物。性以及阻燃性等都很差，限制了它的进一步推后辐射法是指PP纤维接枝聚合体系在辐广。为了克服这些缺点，辐射接枝法是一种非射场内聚合过程中形成的长链自由基有较长的常有效的方法⋯。寿命和活性，体系离开辐射场后还会继续聚合。1．1聚丙烯纤维辐射接枝的方法、特征和机理

3、该法可以避免所生成接枝物的裂解或交联。辐射是指原子过程和原子核过程产生的辐1．1．2离子型辐射接枝过程射，包括光、x射线、7射线、快速电子、重带电有些单体(如苯乙烯、丙烯腈、a．甲基苯乙粒子(如a粒子、质子)、重离子、中子等。它们烯等)在极干燥的条件下，按照离子型聚合机理中的大多数都能够直接或间接引起原子或分子被接枝到PP纤维等聚合物基体上。极端干燥的电离，故称为电离辐射；而红外光、可见光及的体系保证了接枝率的大幅度上升，如果体系紫外光等，因其能量低(几个eV)不足以引起电中有水份，根本就测不出接枝率。离，故称为非电离辐射L2]。本文讨论7射线和辐射实施技术与自由基型辐射接枝相同，快速电子引

4、起的电离辐射。按照不同的工艺条一般情况下辐射接枝过程中既有自由基接枝机件，辐射接枝过程可分为自由基机理和离子机理的贡献，又有离子型接枝机理的贡献，相对贡理两种类型【。献的大小依赖于辐照剂量率和阻聚剂(例如水)1．1．1自由基型辐射接枝过程的含量。绝大多数PP纤维的辐射接枝是按自由基离子型的辐射接枝条件很苛刻，要求极端机理进行的Ll-4]。根据辐照过程和接枝过程的干燥的体系、高度的真空、有时需低温操作，但特点，可以分为4种实施技术。与自由基型辐射接枝相比，具有反应速率高、所共辐照法是将PP纤维与乙烯基单体保持用总辐射剂量低、可制得有奇特性能接枝物的直接接触的情况下进行辐照。辐照结果同时在优点。

5、PP纤维和乙烯基单体中生成活性粒子，从而发1．2聚丙烯纤维的辐射接枝研究进展生接枝共聚反应。该法自由基利用率高、可防自6O年代以来，人们对PP纤维的辐射接-——9--——维普资讯http://www.cqvip.com2005年第1期上海丝绸技术纵横枝聚合进行大量的研究工作，已将许多乙烯基了研究[8_。发现溶剂对接枝速率的加速影响单体成功地接枝在PP纤维上。如下：水(最大)>本体≥二烷>甲醇(最小)。1．2．1甲基丙烯酸或其烷基酯的接枝可以认为溶剂对接枝共聚的影响由以下因素决Mukhe—i等[]采用共辐照法将甲基丙烯定：(a)预辐射过的纤维的溶胀有利于单体的接酸接枝在PP纤维上，发现在较低的

6、辐射剂量近和扩散至活性部位；(b)溶剂可能参与PP—率和适当的单体浓度下接枝率较高。接枝速率OH氢键的形成；(c)溶剂可以作为链转移剂。与剂量率和单体浓度的关系式为：Rg=K醇对接枝的加速影响以下列顺序减小：正戊醇[I]。一．[M]·。在他们的研究中发现7辐射>正丁醇>叔丁醇>正丙醇>乙醇>异丙醇。接枝MMA于PP纤维上时，IVIMA分子不断地有较高分子量的醇似乎更容易与疏水性的iPP扩散至纤维基质中。他们也用TGA／DTC、相互作用。DSC和极限氧指数测定估算了PP．g-聚(甲基通过把PP纤维浸渍在水中，接着在75℃丙烯酸)纤维的热行为，发现它的热性能显著地下暴露在丙烯腈蒸汽中，丙烯腈与预

7、辐照过的改善了。这是由于加热过程中PMMA接枝链PP纤维的接枝物的性能得到了改善【。上出现的夺氢反应，或者由于PMMA部分环1．2．3氯乙烯的接枝化反应而形成聚甲基丙烯酸酐环。还观察到随气态氯乙烯或1，1一二氯乙烯对预辐照过着接枝率的增加吸湿性和染色性增加了，这归的PP纤维接枝共聚在一78℃空气中进行1，因于接枝物中极性羧酸基团赋予PP纤维的吸反应性的过氧化物自由基在室温下也是活性湿性。的。图1显示了观察到的