PA6/PEG/复合胺共聚物的制备及性能研究

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尼龙6纤维大分子主链上含有特征结构酰胺键(-CONH-),它的染色机理类似于羊毛,在合成纤维中易染色,一般用分散染料、酸性染料及中性染料进行染色。酸性染料通过强的离子键或静电引力作用与尼龙6末端胺基结合而获得具有优良色牢度的鲜艳色泽,从而成为尼龙6纤维染色的首选染料。但尼龙6纤维的吸湿、染色性能均不及天然纤维和再生纤维,上色率低、色深度低、混纺织物同色性差。  本文通过在己内酰胺水解开环聚合时加入复合胺类改性剂,增加末端胺基含量及其与染料分子作用的结合力,反应后期加入PEG破坏链段规整性,减少氢键数目,使其结构疏松,利于酸性染料的吸附和扩散,制备了高染色性PA6/PEG/复合胺共聚物,利用该共聚物可熔融纺丝制得高染色性尼龙6纤维,其吸湿、染色性良好,手感柔软,混纺织物同色性好,适合开发尼龙6纤维与天然纤维、再生纤维的混纺织物,具有较高开发应用前景。  本文先研究后聚合温度、时间、催化剂用量对聚合程度的影响,然后研究参与聚合反应的组分含量和种类对PA6/PEG/复合胺共聚物结构与染色性能的影响,并利用FT-IR,XRD、DSC、TG、SEM对共聚物进行表征。结果表明,复合胺的加入基本不改变PA6的结构、结晶性、熔点、结晶温度和热稳定性;PEG与PA6/复合胺预聚体发生了嵌段共聚反应,两者之间以酯键相连并交替排列。随着PEG含量的增加,酯键强度增大,聚酯化程度更高,而共聚物的结晶性变差,相容性下降,熔融和结晶温度越低,熔融和结晶的温度范围变宽,同时开始大量分解的温度降低,耐热性变差,但其热分解温度仍大大高于成型加工的温度。对其进行熔融纺丝后测试共聚物纤维的力学性能发现随着PEG含量的增加,纤维的机械强度不断下降,断裂强度和初始模量降低,断裂伸长率则明显提高。染色测试后,上染率随PEG含量的增加而增加,而且PA6/PEG/复合胺共聚物(PEG含量为10%)纺丝后,纤维的上染率接近100%。
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