添加EVOH对PVA纤维力学性能的影响.pdf
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1、2 0 0 2 年8 月 添加E V O H 对P V A 纤维力学性能的影响 戴礼兴朱新生闻获江 ( 苏州大学,苏州2 1 5 0 2 1 ) 掩要:用乙烯乙烯醇共聚物( E v o H ) 添加聚乙烯醇( P v A ) 进行冻胶纺丝并拉伸测试表明加 少量E v O H 即对P v A 氢健自较大影响,适量E v O H 有助于提高P v A 纤维的u 拉伸性和力学性能。 关键词:乙烯乙烯醇戈聚物聚乙烯醇纤维氢键力学性能 中圈法分类号:I x1 5 4文献标识码:A 近几年来,研究人员对由凝胶纺丝得到的十凝 胶的超拉伸制备高强高模聚乙烯纤维进行r 广泛研 究,并开始投入丁业生产。聚乙烯醇具
2、有像聚乙烯 类似的平面之字型结构,且聚乙烯醇的结晶模量和 完全取向纤维的强度很高,有潜力成为高强高模纤 维。在提高聚乙烯醇纤维强度和模量方面已进行了 大量研究工作,但是,到目前为止,还未达到所希望 的高强度高模量。Y a r n a u r a 认为这是由于分子问 氢键对拉伸的干扰所引起通过区域拉伸和部分皂 化聚乙烯醇纺丝以降低分子间氢键,可以起到一定 效果。2 。J 。在聚乙烯醇中添加乙烯一乙烯醇共聚 物( E v 0 H ) ,以减少分子间氢键,使易拉伸性和纤维 力学性能得到一定改善。 l 实验 l 1E V O H 添加P V A 以二甲基哑砜为溶剂的聚乙烯醇( P v A ) ( 【)
3、 P = 1 7 5 0 ) 在9 5 的油浴中溶解2 h ,溶液待用。以乙二 醇为溶剂的E v o H ( v A 含量8 5 , 1 = O3 5 d 1 g ) 在1 6 0 的油浴中溶解1 h ,得到E v o H 的乙二醇溶 液。在8 0 的油浴中按一定比例将E v o H 溶液倒 入P v A 溶液中,配成1 5 ( w t ) 的溶液,搅拌混合l h 后,混合液静置脱泡1 h 。 1 2 纺丝成型 将脱泡后的混合液倒人纺丝管中,纺丝管温度 控制在8 5i2 ,用氮气加压挤出,喷丝头和凝固浴 问保持l c m 的间隙,凝固浴甲醇的温度控制在3 , 以每5 m m i n 的速度卷绕
4、。纤维在甲醇中萃取2 4 h 。 1 3 拉伸 在热管中进行,1 8 0 下第一次拉伸,1 9 0 下第 二次拉伸,2 0 0 下第三次拉伸,拉伸次数按需要而 变, l4 红外光谱 在美国N i k t 公司的M a g n a - 5 5 0 富利哀红外 光谱仪:进行,扫描3 2 次,分辨率4 c m 。测定的 试样为剪成粉末状的纤维,用K B r 压片。 l5 力学性能测试 在常州纺织机械厂生产的纤维强力测试仪 、,( 2 0 s m 屯上进行,纤维夹持长度2 5 c m ,拉伸速 度2 5 m m m i n 。 2 结果与讨论 21 E v O H 含量对氢键的影响 不同E v O H
5、 含量添加P v A 纤维的红外光谱如 图l 所示,图中3 7 0 0 c r n 。1 附近的小峰为未形成氢键 的自由一O H 伸缩振动峰而3 4 0 0 c m 。1 附近的吸收 峰由与0 原子形成氢键的一O H 伸缩振动产生。尽 管E v O H 中v A 含量占到8 5 ,且E v o H 在P v A 中所加量很小,但红外光谱的变化是明显的,特别是 我们关心的高频处一o H 的伸缩振动吸收。随着 E v O H 量的增加,3 4 0 0 c r n 。1 附近吸收峰的位置则向 低频方向移动。频率下降是由于氢键形成使分子链 上一O H 间的共价键拉长、削弱所致。下降越多,表 明氨键强度
6、越大。可是,较高E H 含量时( P E v o H = 8 5 1 5 ) ,3 4 0 0 c n l 。1 附近吸收峰的强度有所 下降,这只能说明 形成氢键数目较m 酬 少。另外,图1 中1 k ”、1 、8 矾5 3 7 0 0 c m 。附近小莲飞。广。,扩。咖。 馨黧菱啷 但峰强随F v o H 鲴1 l 一 含量提高增加,表 ” 明E v O H 含量高 者自由羟基数目较 多,间接说明了形 成氢键的羟基较 少。 22 拉伸对氢键 的影响 rr T 1 r T 一1 ”r 一 m m m l m 0 波数,l r 图1 不同E v O H 含量P v A E v O H 纤维红外光
7、谱 沣:试样经萃取干燥后拉伸25 倍 拉伸使分子链逮 伸展并取向,自然t I L 当拉伸比不同时也稿 会反映纤维在红外 光谱上的区别。相 同条件下不同拉伸 比时P v A E v o H 纤维的红外光谱如 图2 所示。同时, P v 删o I 删f 训 4 而1 五1 面1 菇面丽1 耵1 赢n 盯1 渡数止m 1 圈2 不同拉伸倍数P V A E V o H 纤维红外光谱 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 堕塑堂塑笪三上兰鲞箜堕型:;! ! :!
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