全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究.pdf

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1、学校代码：10255学号：2160426东华大学硕士学位论文全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究STUDYONTITANIASURFACEMODIFICATIONWITHALIPHATICDIACIDFORDIOXIDEFORFULLDULLPA6FIBERSANDTHEIRPROPERTIES学科专业：材料工程指导老师：侯成义讲师作者姓名：郑思雨答辩日期：2018年5月东华大学郑思雨硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注胡祖明教授答辩委员会主席东华大学王锋华教授级高工答辩委员会委员上海纺织特安纶事业部何春菊教授答辩委员会委员东华大学孙俊芬副教授答辩委员会委员东华

2、大学王连军教授答辩委员会委员东华大学游正伟教授答辩委员会委员东华大学朱姝讲师答辩委员会委员东华大学范苏娜讲师答辩委员会秘书东华大学东华大学硕士学位论文全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究摘要我国已是服用纤维的生产大国，聚酯纤维占世界总产量7%以上，锦纶纤维正逐年增加。锦纶6纤维除了具备一般纤维共同拥有的防3霉、耐虫蛀等特性外，还具有增加比重轻(比重为1.14g/cm);耐磨性良好(它是普通纤维中最耐磨的一类)；染色性能好；断裂强度高；弹性强的优点。锦纶6应用广泛，它被大范围的应用在服装行业，例如运动装，泳衣和鞋袜。在室内装饰品中，

3、也经常用到锦纶纤维，例如窗帘布、地毯和帘子绳等，它同时也是帐篷、安全带、渔网和帆布主要的制作原料。消光锦纶6纤维，改善了大有光锦纶纤维反光刺眼，色彩不鲜艳等缺点。锦纶6纤维中最常用的消光剂是钛白粉，由于它颗粒较小，单位面积表面自由能大，导致钛白粉极易团聚，影响切片的可纺性。且钛白粉亲水性强，在有机物溶液中难以均匀分散。本文主要研究钛白粉的脂肪族二元酸改性和无机铝包覆改性，改性钛白粉添加到单体中，经过聚合纺丝过程，探究无机纳米粒子钛白粉的加入对全消光锦纶6纤维各项性能的影响。本论文的主要内容有：(1)采用己二酸、辛二酸和十二碳二酸等脂肪族二元酸对钛白粉进行改性。用红外光谱、热重、沉降实验、Zet

4、a电位等对改性效果进I东华大学硕士学位论文全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究行表征，其中改性效果最佳的是十二碳二酸：有改性剂比例为3%时，十二碳二酸在钛白粉表面的接枝量为0.637wt%，且延长改性时间，在一定程度上可以增加改性剂的表面接枝量；经酸改性后，钛白粉接触角变大，亲水性降低；沉降实验和Zeta表面电位结果表明，改性后的钛白粉在己内酰胺水溶液中有很好的分散性。(2)以异丙醇铝为铝源对钛白粉进行无机铝包覆，它与水反应生成铝的氧化物包覆在钛白粉的表面形成Ti-O-Al键，包覆层为无定形结构。通过扫面电镜观察改性后钛白粉表面形貌，透射电镜观察包覆层厚度和形态，证明当改性剂比例

5、为2%，pH值为7.5，水/异丙醇铝摩尔比例为3:1时，钛白粉颗粒表面包覆层均匀连续致密。反应溶液pH过高，不利于铝的氧化物在钛白粉表面沉积，形成了粒径为1~3nm的氧化铝及氢氧化铝团簇。(3)聚合后的PA6主要晶型是β晶型；相比于纯锦纶6纤维，全消光PA6的热稳定性基本未改变。全消光纤维对紫外线和可见光的吸光度都有不同程度的增加。通过扫描电镜及显微拉曼成像技术分析，证明钛白粉在聚合和纺丝过程中分散均匀，没有形成大的团聚颗粒。关键词：钛白粉；表面改性；全消光锦纶纤维；分散性II东华大学硕士学位论文全消光锦纶纤维用钛白粉烷基二酸表面改性及其性能研究STUDYONTITANIASURFACEMOD

6、IFICATIONWITHALIPHATICDIACIDFORDIOXIDEFORFULLDULLPA6FIBERSANDTHEIRPROPERTIESABSTRACTInadditiontothepropertiesofcommonsyntheticfiberssuchashighcorrosionresistance,mildewresistance,andinsectresistance,nylon6fiberhastheadvantagesofhighbreakingstrength,lowspecificgravity,goodwearresistance,gooddyeingpro

7、pertyandstrongelasticityandsoon.Nylon6fibersarewidelyusedintheapparelindustry,suchassportswear,swimwearandfootwear.ThefulldullPA6fiberscanimprovethedefectthatpurenylonfiberiseasytodeformandyellowunder