β晶型成核剂改性聚丙烯纤维研究
窦强;王斌
【摘 要】研究了含0.25%β晶型成核剂(酰胺化合物)的聚丙烯Z30S及其纤维的力学性能、晶型结构和微观形态.通过纺丝-拉伸实验和力学性能测试、广角X射线衍射分析、SEM观察,发现成核改性后生成了β晶型聚丙烯(K值约为75.3%),抗冲性能大幅度提高.β晶型聚丙烯在纺丝卷绕过程中发生了β晶型→a晶型转变,纤维中产生约10%微孔隙,改性纤维的力学性能有所降低. 【期刊名称】《合成纤维工业》 【年(卷),期】2002(025)004 【总页数】3页(P6-8)
【关键词】聚丙烯;β晶型;成核剂;聚丙烯纤维;力学性能;分析 【作 者】窦强;王斌
【作者单位】南京工业大学材料科学与工程学院高分子系,江苏,南京,210009;中国石油天然气新疆独山子石化公司研究院,新疆独山子833600 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
【文献来源】https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_china-synthetic-fiber-industry_thesis/0201246677892.html
第 2 5 卷 第 4 期 20 0 2 年 8 月 合成 纤 维 工 业 CH I N A S Y N T H E T I C F I B E R I N D U S T R Y Vol.2 5 N o.4 Au g.2 0 0 2p 晶 型 成 核 剂 改 性 聚 丙 烯 纤 维 研 究窦 强 1 王 斌 2(
1 ． 南 京 工 业 大 学 材 料科 学 与 工 程 学 院高 分 子 系 ， 江 苏 南 京 2 1 0 0 0 9 ；
2 ． 中 国 石 油 天 然 气 新 疆 独 山 子 石 化 公 司 研究 院 ， 新 疆 独 山 子 8 3 3 6 0 0)摘 要 ： 研 究 了 含 o ． 2 5 % p 晶 型成核剂（酰胺 化合物）的 聚 丙 烯 2 3 0 S 及 其纤 维 的力 学性 能 、 晶 型 结构和 微 观 形 态 。 通 过纺 丝 一 拉伸实 验 和 力 学 性能测 试 、 广角 X 射线 衍射分析 、S E M 观察 ， 发 现成核改性后 生成 了 卢晶 型 聚 丙 烯（ K 值约 为 75.3 % ），抗冲性 能 大 幅度提 高 。p 晶 型 聚 丙烯在 纺 丝 卷绕过 程 中发 生 了 卢晶 型 一 a 晶 型 转变 ，纤 维 中产 生 约 1 0 % 微孔 隙 ， 改性 纤 维 的力 学 性 能有 所 降低 。关 键 词 ： 聚 丙 烯 p 晶 型 成 核 剂 聚 丙 烯 纤 维 力 学 性 能 分析 中图 分 类 号 ： T Q 3 4 2.6 2 文 献 识 别 码 ： A 文 章 编 号 ： 1 0 01 -0 0 4 1 ( 2 0 0 2 ) 0 4 - 0 0 0 6 - 0 3等 规 聚 丙 烯 的 晶 体 形 态 有 口 、卢、y 、8 和 拟 六 方态 5 种 ， 其 中 以 a 和 p 晶 型 较 为 常 见 。 a 晶 型 是 单斜 晶 系 所 形 成 的 最 普 通 和 最 稳 定 的 形 式 ， 商 品 化 聚丙 烯 中 主 要 含 有 a 晶 型 。 p 晶 型 属 六 方 晶 系 ， 与a 晶 型 聚 丙 烯 相 比 ， p 晶 型 聚 丙 烯 易 于 拉 伸 ， 具 有较 高 的 热 变 形 温 度 ， 特 别 是 韧 性 得 到 了 大 幅 度 的提 高 。 添 加 p 晶 型 成 核 剂 是 目 前 公 认 的 得 到 高 含量 p 晶 型 聚 丙 烯 的 最 有 效 途 径 之一 。 常 用 p 晶 型 成 核 剂 有 红 色 颜 料 喹 丫 啶 酮 红 、 庚 二 酸 钙 、 酰 胺 化合 物 等 。由 于 p 晶 型 聚 丙 烯 具 有 独 特 的 增 韧 效 果及在 制 造 电 容 器 粗 化 膜 等 方 面 的 良 好 应 用 效 果 ，因 而 研 究 者 日 众‘ 卜 4] 。 随 着 聚 丙 烯
熔 体 流 动 速 率( M F R ) 的 增 加 ， 卢 晶 型 成 核 剂 增 韧 改 性 效 果 随 之下 降 ， 因 而 其 在 较 低 M F R 的 聚 丙 烯 中 研 究 较 多 ，而 在 高 M F R 的 纤 维 级 聚 丙 烯 中 的 研 究 极 少 。 作 者研 究 了 酰 胺 化 合 物 卢 晶 型 成 核 剂 在 纤 维 级 聚 丙烯 中 的 成 核 改 性 效 果 ， 进 行 了 力 学 性 能 测 试 、 广 角X射 线 衍 射 和 S E M 分 析 。1 实 验 1.1 原 料 2 3 0 S 聚 丙 烯 粉 料 ， 独 山 子 石 化 公 司 乙 烯 厂 生产 ； p 晶 型 成 核 剂 ， 酰 胺 化 合 物 ， 自 制 ； 抗 氧 剂 10 1 0 ，1 6 8 ， 吸 氯 爽 滑 剂 C a S t ， 均 为 市 售 工 业 品 。1.2 设 备 与 仪 器 SH L - 3 5 型 双 螺 杆 挤 出 机 ， 声3 5 m m ， L / D 为2 5 ， 上 海 化 工 机 械 四 厂 产；声2 5 mm × 2 熔 融 纺 丝 机， 日 本 A B E 公 司 产；3 0 1 3 型 2 4 锭 拉 伸 加 捻 机 ，德 国 B a r m a g 公 司 产； W D - 1 0 型 电 子 万 能 试 验 机 ， 长 春第 二 试 验 机 厂 产 ；6 5 4 2/ 0 2 0 型 组 合 式 熔 体 流动 指 数 仪 ， C e a s t 公 司 产 ；X D - 3 A 型 广 角 X 射 线 衍 射 仪( W A X D ) ， 日 本 岛 津 公 司 产 ；S X- 4 0 型 扫 描电 镜( S E M ) ， 日 本 明 石 公 司 产 。1.3 纺 丝 一 拉 伸 试 验 与 性 能 测 试按 配 方 准 确 称 取 聚 丙 烯 、 卢 晶 型 成 核 剂 等 组分 ， 混 合 均 匀 后 加 入 双 螺 杆 挤 出 机 ， 在 1 7 0 ～ 23 0 ' C 下 挤 出 造 粒 、 纺 丝 ， 3 6 孔 三 叶 型 喷 丝 板 ， 螺 杆温 度 2 4 0 ～ 2 7 8 ℃ ， 箱 体 温 度 2 8 0 ℃ ， 纺 丝 速 度 80 0 m / m i n ， 单 丝 线 密 度 约 4 0 d t e x ; 拉 伸 热 盘 温 度7 0 ℃ ， 热 板 温 度 1 0 0 ℃ ， 拉伸 倍率3.3 ， 拉伸 速 度8 0 0 m / m i n ， 拉 伸 丝 单 丝 线 密 度 约 为 1 2 d t e x 。挤 出 粒 子 熔 融 压 片 、 纤 维 剪 碎 成 粉 末 样 品 进 行W A X D 分 析 ， C u K a 辐 射 ， 波 长 0.1 5 2 n m ， 激 发电 压 4 0 k V ， 电 流 4 0 m A ; 将 纤 维 在 液 氮 中 淬 断喷 金 后 ， 用 S E M 分 析 纤 维 表 面 和 内 部 形 态 。2 结 果 与 讨 论2.1 成 核 改 性 P P 粒 子 及 其 纤 维 的 力 学 性 能 PP 粒 子 和 含 质 量 分 数 0.2 5 % p 晶 型 成 核 剂收 稿 日 期 ：2 0 0 2 - 0 2 - 2 5 ； 修 订 日 期 ：2 0 0
β晶型成核剂改性聚丙烯纤维研究
