聚(甲基丙烯酸丁酯/丙烯腈)纤维研究

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本文以甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯腈(AN)为单体,过氧化苯甲酰胺(BPO)为引发剂,采用悬浮聚合法制得单体比例不同的P(BMA/AN)I、II、III。利用乌氏粘度计、傅立叶变换红外光谱(FTIR)及1H-NMR对共聚物的特性粘度,化学结构进行了表征。结果表明,甲基丙烯酸丁酯与丙烯腈完成了共聚,但随着共聚单体中AN含量的增加,聚合物的分子量逐渐减小,聚合物中AN含量也逐渐减小。利用Material studio软件模拟了聚合物分子的分子结构,模拟结果表明共聚物分子的移动位阻较聚甲基丙烯酸丁酯有所增大。用动态热机械分析仪(DMA)分析了共聚物树脂的热学性能,结果表明共聚物的玻璃化温度得到提到,且略低于Fox方程计算结果。   利用扩展流变仪对P(BMA/AN)溶液的流变性能进行了研究。研究表明,P(BMA/AN)溶液的表观粘度随溶液温度的升高而降低,随溶液浓度的升高而增大,其中P(BMA/AN)II溶液的表观粘度粘度高于其他聚合物溶液;P(BMA/AN)溶液的非牛顿指数随着聚合物中AN含量的增加而减小,随温度的提高而增大;此外还就聚合物溶液的结构粘度指数和粘流活化能做了初步的研究。较PBMA溶液,P(BMA/AN)溶液的流变性能有一定的变化。   采用湿法纺丝制得了P(BMA/AN)I、H、III纤维,研究了其热学性能、力学性能及吸附性能。结果表明,P(BMA/AN)II纤维具有较高的玻璃化转变温度,良好的耐热性及较好的纤维断裂强度,且对煤油、石油醚和庚烷等弱极性有机溶剂有一定的吸附能力。并利用针刺法将P(BMA/AN)II纤维制成非织造布。   本研究用紫外交联法制备了后交联型H-P(BMA/AN)纤维。将P(BMA/AN)溶解于含潜交联剂甲基丙烯酸B-羟乙酯(HEMA)的混合溶液中,预反应三小时后柱塞纺丝制得初生纤维,经紫外照射一定时间后得到具有后交联结构的H-P(BMA/AN)纤维。采用FTIR、TG和单纤维强力仪对H-P(BMA/AN)II纤维的的化学结构,热稳定性,力学性能进行表征,同时还就纤维对极性溶剂(如氯仿等)的吸附性能做了研究。研究表明,H-P(BMA/AN)II纤维力学性能较优,适当的拉伸后的纤维的力学强度得到提高;随着紫外照射时间增加,H-P(BMA/AN)II纤维的吸附量先增大后减小。
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