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1、北京服装学院 2007 届硕士研究生学位论文 聚醚砜纤维及织物的性能研究 摘 要 聚醚砜（PES）是近年开发出来的一种具有阻燃性的耐高温热塑性特种高分子材料。在适当的条件下进行熔融纺丝，可得到聚醚砜纤维。本论文首次制得聚醚砜织物，并对聚醚砜纤维及其织物的各项性能进行了研究，重点考察了加工条件对聚醚砜纤维力学性能的影响，同时为改善纤维的强度进行了辐射交联改性实验。实验结果表明，聚醚砜树脂具有良好的熔融可纺性，适宜的纺丝速度为 200600m/min，纺丝温度为 340390。聚醚砜初生纤维在较低的牵伸速度下，可进行 2 倍的牵伸。在目前的工艺条件下，聚醚砜纤维会随存放时间的延长发生解取向，从而引
2、起强度的下降。不同的热定型条件对聚醚砜纤维的力学性能有不同的影响。 聚醚砜纤维回潮率为 2.33%， 体积比电阻为 8.131013cm； 织物极限氧指数为 26.9%， 平均耐磨次数为 16000次,紫外吸光度低于 1.6。在促染剂的作用下，聚醚砜织物可用分散染料进行常压沸染。电子束辐射和微波辐射尚不能使聚醚砜纤维的强度显著提高。 关键词：聚醚砜纤维；织物；性能；辐射交联 北京服装学院 2007 届硕士研究生学位论文 STUDY ON PROPERTIES OF POLYETHERSULFONE FIBER AND FABRIC ABSTRACT PES (Polyethersulfone)
3、 is a kind of thermoplastic polymer with excellent comprehensive properties, such as flame-retardant and high thermal-resistance. PES fiber can be prepared by melt spinning process under suitable conditions. In this paper, pure PES fabric was obtained for the very first time. And various properties
4、of the PES fiber and fabric were studied. Furthermore, the effect of processing on the mechanical property of the PES fiber was investigated emphatically. Finally, radiation crosslinking modification was carried out to improve the strength of the PES fiber. The results showed that the PES could be m
5、elt-span smoothly, while the appropriate spinning-velocity was 200m/min600m/min and the appropriate spinning-temperature was 340390. Under lower drawing velocity, as-spun PES fiber could be drawn by 2 multiple. And its strength would descend with the disorientation taken place. The mechanical proper
6、ty of the PES fiber was also affected by heat setting. The moisture regain of the PES fiber was 2.33%, and the volume specific resistance was 8.131013cm; 北京服装学院 2007 届硕士研究生学位论文 the limiting oxygen index of the PES fabric was 26.9%, the average abrasion resistance was 16000 times, and the ultraviolet
7、 absorbency was below 1.6. With the effect of auxiliaries, the PES fabric could be dyed by the disperse dyes in boiling water at normal pressure. Electron beam radiation and microwave radiation couldnt obviously increase the strength of the PES fiber. KEY WORDS：PES fiber; fabric; properties; radiati
8、on crosslinking 北京服装学院 2007 届硕士研究生学位论文 前 言 聚醚砜是一种综合性能优异的热塑性聚合物材料，是目前得到应用的为数不多的特种工程塑料之一，由于它具有高度的耐热性、阻燃性、耐蠕变性、高强度、高刚性和韧性、抗氧化劣化性等性能，特别是具有在高温下连续使用以及在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点，因此在许多领域得到应用，特别是军工行业。目前聚醚砜的湿法纺丝已略有进展，但都集中在制中空纤维作超滤薄膜用。而本课题组近几年来致力于熔融法纺制聚醚砜纤维的研究，已取得初步成果，摸索出一套适合聚醚砜的加工路线和工艺条件。从成本上看，熔融纺丝由于不涉及溶剂的使用与回收
9、，因此优于湿法纺丝。而且熔融法纺丝加工工艺简便，具有较强的市场竞争力。本论文是在已取得的熔融纺丝经验基础上，进一步探讨加工工艺对聚醚砜纤维力学性能的影响，并将纤维织成布样，研究聚醚砜纤维及织物的各项性能，包括吸湿性、耐磨性、阻燃性、电性能以及染色性等，为聚醚砜纤维及织物的应用研究做好基础工作；同时探索了通过辐射交联改性提高聚醚砜纤维强度的可行性，希望为将来聚醚砜纤维的改性研究提供参考依据。 北京服装学院 2007 届硕士研究生学位论文 1目 录 第 1 章 文献综述. 1 1.1 聚醚砜概况. 1 1.1.1 聚醚砜树脂. 1 1.1.2 聚醚砜树脂的合成方法. 2 1.1.3 聚醚砜树脂的性
10、能及参数. 3 1.1.4 聚醚砜的成型加工. 4 1.1.5 聚醚砜的主要应用领域. 7 1.2 辐射交联. 9 1.2.1 辐射基本原理. 9 1.2.2 辐射源. 10 1.2.3 辐射交联简介. 11 1.2.4 辐射交联反应机理. 12 1.2.5 辐射交联对聚合物性能的影响. 15 1.2.6 聚合物辐射交联的进展. 16 第 2 章 实验部分. 21 2.1 熔融纺丝. 21 2.1.1 原料. 21 2.1.2 干燥. 21 2.1.3 熔融纺丝. 21 2.1.4 卷绕. 21 2.1.5 牵伸. 22 2.1.6 热定型. 22 2.2 织造. 22 2.3 性能测试. 22 2.3.1 纤度测试. 22 2.3.2 强度测试. 23 北京服装学院 2007 届硕士研究生学位论文 22.3.3 粘度测试. 24 2.3.4 取向度测试. 24 2.3.5 机织物断裂强力和断裂伸长测试. 24 2.3.6 回潮率测试. 24 2.3.7 阻燃性测试. 25 2.3.8 耐磨性测试.
