外场作用对PPPS共混纤维相形态影响的研究

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1、外场作甩对PP／'PS共混纤维相形态影响的研究摘要聚丙烯(PP)纤维在纺织工业的应用已经越来越广泛。许多研究关注予如何对聚丙烯纤维改性以克服其不足，而在众多改行方法中，共混改性无疑是最为有效和可行的方法。然而由于大多数聚丙烯共混物为不相容体系，而且高聚物成型和其最终性能之间存在的密切联系，所以聚合物相形态研究日渐成为聚丙烯共混纤维，特别是改性聚丙烯共混纤维研究领域的热点。本文以聚丙烯／聚苯乙烯共混体系为研究对象，以聚丙烯／聚苯乙烯(PP／PS)、聚丙烯／纳米杂化聚苯乙烯(PP／Hy．vs)的界面特性、粘流性能和结晶行为为切入点，对

2、PP、pP伊S和PP／Hy-PS共混纤维受卷绕速度、环境温度、泵供量等外场因素影响下的表面相形态和内部相形态进行了系统研究。使用了SEM，PLM，AFM，DSC，WAXS等研究方法，研究了纤维成形过程中，PP／PS共混体系有机分散相的相态变化以及分布性规律。在对PP／PS和PP肘y—PS界面特性的研究中，使用Guggenheim方程、MaeLeod方程估算了230。C时PP／PS两相间界面张力范围，并通过Cohen--Carrier短纤维回缩模型进行了验证，并发现PP／Hy-PS的表观界面张力，由于纳米粒子的存在而远较PP／PS小

3、。通过熔融指数仪、Instrone毛细管流变仪、ARES流变仪对PP／PS和PP／Hy．Ps的粘流性能进行了研究，测定了等粘点温度并确定易于发生相态转变的加工温度。研究了共混体系的结晶动力学，发现PP伊S共混体系结晶速度随温度升高和PS含量增加而明显下降。结晶速率常数和结晶度均会随PS含量增加出现极小值。在外场作用下，PP／PS共混纤维表面形态与纯聚丙烯纤维相似，随卷绕速度提高从球晶变到串晶，晶型也由a晶转变为a晶和B晶共存的次晶最后再转变为a晶，共混纤维中Ps分散相的存在有利于该转变的发生。共混纤维内的PS分散相也随卷绕速度和分

4、散相含量提高出现原纤化，尺寸达到纳米级，并沿径向方向有明显梯度分布。PS含量8％的共混纤维分散相尺寸从中心的40nm增大到纤维表面的100nm以上。较高的环境温度利于生成次晶结构，促进相形态的转变；较高的加工温度也会对相形态转变起一定作用，但_定卷绕速率下加工温度对表面相形态的影响要小于环境吹风温度的影响。对PP／Hy．PS共混纤维的相形态进行了初步探讨，发现其形态结构和形态变化趋势与PP／PS共混纤维相似，并可确认在共混纤维表层及基体中分散有无机纳米粒子Ce02。关键词：聚丙烯，聚苯乙烯，共混纤维，相形态壁垒差盎至兰垡堡奎Stu

5、dyontheMorphologyofPP／PSBlendFibersinDifferentOut-fieldsProcessingPolypropylene(PP)fibershavehadsignificantsuccessinthetechnicaltextilessectorwithwiderandwiderapplication．ManystudieswerefocusedonmodificationOfPPfibertoovercomeitspoorpropertiesAmongthenumerousmodifiedm

6、ethods，preparationofPPblendfiberswasthemostefficientandconvenientone．Fortheblendsmorphologyhadstrongrelationshipbetweenpolymerformationandfinalproperties，otherwisethemajorityofPPblendswereuncompatibility,SOmorphologybecamehot·pointfortheresearchofPPblendfibersespecial

7、lyformodificationPPfibersInthispaper，basedonthestudyofinterfacialcharacteristic，viscosityandcrystallization，theinvestigationofthesurfaceandinnermorphologyforpurepolypropylene(PP)，polypropylene／polystyrene(PP／PS)，polypropylene／hybridpolystyrene(PP／Hy—PS)blendfiberswere

8、carriedout，whichwaseffectedbydifferentprocessingout—fieldssuchastake-upvelocityandsurroundingtemperature。Themorphologybehavi