聚丙烯的結(jié)構(gòu)和性能(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課 題：聚丙烯的結(jié)構(gòu)和性能參考文獻：1.纖維化學與物理（蔡再生主編，中國紡織出版社） 2.中國紡機網(wǎng)聚丙烯纖維一.聚丙烯纖維的及紡絲 聚丙烯的生產(chǎn)過程包括四個主要工序，及丙烯的制備、催化劑的制備、丙烯聚合、聚丙烯的提純和精處理。 二.聚丙烯纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)分子式： 聚丙烯纖維由熔體紡絲發(fā)制得，一般情況下，纖維截面呈圓形，縱向光滑無條紋。聚丙烯的機構(gòu)是由配位聚合得到的頭-尾相接的線形結(jié)構(gòu)，其分子中含有甲基，按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯、無規(guī)聚丙烯和間規(guī)聚丙烯，甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙烯，即是制備聚丙烯纖維的原料。從等規(guī)聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)來看，其具有較高

2、的立體規(guī)整性，因此比較容易結(jié)晶。等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶是一種有規(guī)則的螺旋狀鏈，這種三維的結(jié)晶，不僅是單個鏈的規(guī)則結(jié)構(gòu)，而且在鏈軸的直角方向也具有規(guī)則的鏈堆砌。 等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶形態(tài)為球晶結(jié)構(gòu)，最佳結(jié)晶溫度為125-135，溫度過高，不易形成晶核，結(jié)晶緩慢：溫度過低，分子鏈擴散困難，結(jié)晶難以進行。聚丙烯初生纖維的結(jié)晶度約為33%-40%，經(jīng)拉伸后，結(jié)晶度上升到37%-48%，再經(jīng)過熱處理，結(jié)晶度可達65%-75%。等規(guī)聚丙烯結(jié)晶變體較多，但紡絲拉伸后的晶體主要是變體。等規(guī)聚丙烯纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)屬于折疊鏈和伸直鏈晶體共存的體 三.聚丙烯纖維的物理化學性能1.密度：聚丙烯纖維的密度為0.90-0.92g/

3、cm3，在所有化學纖維中是最輕的，它比聚酰胺纖維輕20%比聚酯纖維輕30%，比粘膠纖維輕40%。因此，聚丙烯纖維質(zhì)輕，覆蓋性好。 2.吸濕性：聚丙烯纖維是大分子上不含極性基因，纖維的微結(jié)構(gòu)緊密，造成其吸濕性是合成纖維中最差的，其吸濕率低于0.03%。因此，用于衣著時多于吸濕性高的混紡。高吸濕性聚丙烯纖維,其主要技術(shù)特征是,在纖維級聚丙烯中添加一定比例的由聚乙二醇作為改性劑與聚丙稀粉末經(jīng)高速混合、熔融擠出、造粒制成改性母料,在紡絲時,在纖維級聚丙烯切粒中添加一定比例的改性母料,混合均勻,采用正常的聚丙烯纖維的生產(chǎn)方法制成的纖維。其優(yōu)點是,具有質(zhì)地輕,強力高,彈性好,耐腐蝕等優(yōu)點,特別是獨特的芯吸

4、效應使其導濕性和保暖性好。3.電性能：聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響。它有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電氣絕緣制品，它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等。抗電壓、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。4.熱性能：聚丙烯纖維是一種熱縮塑性纖維，在有空氣存在的情況下受熱，容易發(fā)生氧化裂解，結(jié)果使分子量降低，并生成一系列低分子揮發(fā)物。聚丙烯纖維熱收縮和縮水問題的改進，這類纖維要求存在熱定形后能迅速和有效地給它提供硬度的化合物。這些化合物包括這樣的結(jié)構(gòu),在曝露于足夠熱量以熔融初始粒狀聚合物,并使該熔體冷卻后,這種結(jié)構(gòu)能夠使聚合物晶體在目標

5、聚丙烯中成核。這類化合物必須在冷卻過程中在比沒有成核劑的聚丙烯高的溫度下使該聚合物晶體成核。這樣,這種“硬化”成核化合物就為聚丙烯晶體的生長提供了成核點。在把成核后的組合物拉伸成纖維形式后,纖維被曝露于足夠的熱量下以產(chǎn)生結(jié)晶結(jié)構(gòu),從而使纖維保持在一個理想的位置。5.耐光性：聚丙烯纖維耐光性較差，日光暴曬后易發(fā)生強度損失，這主要是由于光敏退化或光氧化作用。從化學組成來看，聚丙烯纖維沒有吸收紫外光的羰基，但由于分子鏈中叔碳原子的氫比較活潑，易被氧化，所以耐光性差。6.染色性能：聚丙烯纖維不含可染色的基團，吸濕性又差，故難以染色，采用分散性染料，只能得到很淡的顏色，且度很差。通常采用原液著色、纖維改

6、性、在熔融紡絲前摻混染料絡合劑等方法，可解決丙綸的染色問題。良好水洗牢度的聚丙烯纖維是由聚丙烯組合物經(jīng)紡絲所制得,該聚丙烯組合物包含聚丙烯、改質(zhì)共聚酯、及用于增進該改質(zhì)共聚酯與聚丙烯的相容性的相容劑,其中,該改質(zhì)共聚酯是由包括對苯二甲酸、二元醇及烷氧基化-2-甲基-1,3-丙二醇的混合物經(jīng)聚合反應而得,且該二元醇是選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、或它們的組合。本發(fā)明聚丙烯纖維不但具可染色性,且更具有優(yōu)越的水洗牢度。以聚丙烯纖維為基礎的纖維染色的改進方法,該方法涉及同一原色族內(nèi)挑選出的若干分散染料的混合物。混合物中各染料和其濃度的選擇,是以未染色樣品對各種分散染料溶液加以試驗,確定其產(chǎn)生可接受的摩擦

7、脫色值的最大濃度來決定的。混合物中若干分散染料各自的濃度是所述各自最大濃度的至少75。挑選出染料混合物配制其溶液,將其與聚烯烴材料接觸,可靠地將其染色而不會出現(xiàn)牢度問題、紅、藍、黃混合物可各自配制并分別染色聚丙烯纖維,可染至相當深色調(diào)而不會摩擦脫色,以該三色之不同比例染聚丙烯纖維,可得到所需不同色調(diào)和色澤濃度。7.力學性能：聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學性能，其強度和硬度、彈性都比HDPE高，但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強度較差，分子量增加的時候，沖擊強度也增大，但成型加工性能變差。PP最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，如用PP注塑一體活動鉸鏈，能承受7×107次開閉的折迭彎曲而無損壞痕跡，干摩擦系數(shù)與尼龍相似，但在油潤滑下，不如尼龍。8化學穩(wěn)定性能：聚丙烯纖維是碳鏈高分子化合物，又不含極性基團，故對酸、堿及氧化劑的穩(wěn)定性很高，耐化學性能優(yōu)于一般化學纖維。酸性可染聚丙烯纖維具有優(yōu)良的可染性,試驗結(jié)果表明,共混物都能熔融紡絲,可紡性良好。共混物最高紡絲速度可以達到3000m/s,共混改性后纖維的比電阻降低較多,可以達到109-1010數(shù)量級,共混改性的聚丙烯纖維可以用酸性染料