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1、聚丙烯纖維改性,目錄,,聚丙烯纖維在我國稱為丙綸,他是聚烯烴類纖維的一個品種。由于聚烯烴纖維具有質地輕、強度高、彈性好、耐磨損、不起球等優(yōu)點,生產過程也較其他合成纖維簡單,因此,在紡織和非織造行業(yè)中具有極大的市場優(yōu)勢。但是聚丙烯纖維也存在嚴重的不足,如吸水性差、易產生靜電、難以染色等,因此它的改性也是合成纖維材料改性的一個重要的方面。,一、阻燃聚丙烯纖維,聚丙烯纖維是一種燃燒比較緩慢的材料,不能達到阻燃標準,其阻燃方法常利用的有共聚、共混、和表面處理三種。對于聚丙烯纖維的阻燃方法,目前國內外絕大多數(shù)采用共混法,即在PP粉料中加入阻燃劑,經(jīng)共混造粒后進行紡絲。,,,阻燃劑主要有如下幾類:,含磷型
2、和膨脹型阻燃劑 含磷型阻燃劑包含無機和有機兩種。無機類如磷化氫、氧化磷、紅磷、亞磷酸鹽和磷酸鹽等。有機類為反應型,已引起阻燃化學界的廣泛關注,可大致分為三種:簡單反應型磷酸鹽單體、線性聚磷嗪、芳香環(huán)磷嗪。,,含鹵型阻燃劑 含鹵型PP阻燃劑的阻燃效果依賴于鹵素的緩慢釋放。鹵素原子依附的基團性質決定了CX鍵鍵能和燃燒過程鹵素的釋放率,脂肪族和脂肪族鹵素化合物因低的碳鹵鍵能和相對慢的鹵素釋放率,阻燃效果比芳香族鹵素化合物更有效。,,含硅型阻燃劑 近年來,含硅型阻燃劑是國外少數(shù)幾個國家開發(fā)的一類新型的無鹵、低煙、低毒性阻燃劑,其作用機理是硅氧烷在燃燒時可以生成硅碳阻隔層,起到阻燃
3、效果。硅氧基聚合物燃燒時發(fā)煙量低、煙霧少喝毒性低,并具有很好的介電強度和熱穩(wěn)定性,是一種環(huán)境友好型阻燃劑。隨著環(huán)保呼聲日益高漲,該類阻燃劑也將是今后阻燃劑研究與開發(fā)的一個重要方向之一。,,金屬氫氧化物及其氧化物 PP金屬氫氧化物阻燃劑的主要優(yōu)點是帝都、低腐蝕和低排煙性。金屬氫氧化物在燃燒過程中釋放水,稀釋燃燒區(qū)域的燃料,降低底物釋放的熱和溫度,在高含量下可達到一定的阻燃效果。典型的金屬氫氧化物阻燃劑是氫氧化鋁和氫氧化鎂。,,微膠囊化阻燃劑 如前聚酰胺阻燃中提及利用微膠囊化技術,不僅可以改善阻燃劑與聚合物的相容性,同時對阻燃劑可以很好地保護起來,從而改善其穩(wěn)定性能。微膠囊化的聚磷酸銨也可以用
4、于聚丙烯纖維的阻燃。,,阻燃劑配合使用 聚丙烯通過鹵素阻燃劑和三氧化二銻等協(xié)效劑共同作用可獲得協(xié)效阻燃效果。英國波士頓材料研發(fā)中心指出磷溴協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維的阻燃具有練好的阻燃效果,環(huán)境污染小,而磷氮協(xié)效阻燃體系用于聚丙烯纖維具有更好的阻燃效果,但是在據(jù)丙烯纖維中的應用條件相對較高。,二、抗靜電聚丙烯纖維,由于聚丙烯纖維吸濕性差,易于產生靜電的積累,纖維的體積電阻率高達6.51013 cm,影響了紡絲加工性能及其使用。因此,國內外對抗靜電PP的研究十分重視。近年來,采用共混方式制備聚丙烯抗靜電纖維主要分為以下幾個方面:一是共混炭黑、石墨及碳纖維;二是共混烷基碳酸鹽;三是共混金屬微纖;
5、四是共混無機鹽;五是聚乙二醇/醚及其衍生物。將不同的抗靜電劑添加到PP中共混紡絲,可得到不同抗靜電劑性能的丙綸。但一般存在抗靜電性能受環(huán)境相對濕度影響大,耐水洗性能差或嚴重影響纖維其他性能等。,,,三、抗菌性聚丙烯纖維,聚丙烯類抗菌纖維的制備與聚酯、聚酰胺等具有相似性,也可以將抗菌粉體或抗菌木料與樹枝混煉,在加工成型條件下制成各種制品,國外在抗菌纖維的開發(fā)應用方面比較活躍,美國、日本、英國等已大量使用抗菌性PP、PE等生產醫(yī)用衛(wèi)生材料等。,,,,美國 Filament Fibre Technonly 公司將 Microban 抗菌劑混到聚丙烯熔體中,紡制的纖維除了具有聚丙烯纖維的優(yōu)點外,還具有
6、抗菌、耐氯、殺霉菌、抗酵母菌等衛(wèi)生保健功能,用其生產的系列運動服已經(jīng)被 Coville 公司投放市場。 采用最新技術的納米陶瓷粒子NT與M+復合無機系抗菌劑生產的永久性抗菌聚丙烯纖維,經(jīng)洗滌后抗菌率能保持90%以上,具有對人體無害,耐高溫,可紡性良好等優(yōu)點,而且纖維特性與常規(guī)纖維相當。,四、氯化聚丙烯,氯化聚丙烯是由聚丙烯經(jīng)氯化反應制得,生產方法主要有溶液氯化法(以四氯化碳為溶劑)、水相懸浮氯化法和固相氯化法。目前國外主要采用環(huán)保型水相懸浮法,國內大多數(shù)采用傳統(tǒng)的溶液法生產工藝。研究表明,氯化聚丙烯的性質主要由氯化度(聚丙烯中氫原子被氯取代后氯所占質量分數(shù))、結晶度、相對分子質量三方面決定。
7、一般,隨氯化度的增加(在0-30%),CCP的熔點急劇下降,在含氯量大約為30%時,熔點最低;隨后,隨著氯化的進一步進行,CPP的熔點又急劇升高。這與不同氯含量導致CPP結晶度的改變有關。,,,,CPP一般不溶于極性溶劑中,可溶于芳烴、氯代烴和脂肪烴等溶劑中,極性溶劑如酮、酯也能夠作為溶解性好的溶劑的稀釋劑使用。 此外,氯化等規(guī)聚丙烯的溶解性與溫度有關。在相近的條件下,非均相反應物的溶解需要較高的溫度。如氯化度低于30%,氯化等規(guī)CPP在室溫下出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。,五、聚丙烯駐極體,駐極體是指具有長期儲存電荷功能的電介質材料,它所儲存的電荷可以是外界引入的單極性真實電荷(或空間電荷),也可以是極性電介質中偶極子有序取向而形成的偶極電荷,或者兩類點和同時兼有。駐極體用作過濾材料,最初是1976年由J. Van Tumhout 等人制成切割小條狀的聚丙烯薄膜,隨后隨著非織造布過濾材料優(yōu)越性的體現(xiàn)和駐極性技術的成熟,越來越多的學者研究駐極體。,,,,特別是以聚丙烯為原料的熔噴非織造布,比表面積大、密度小、耐化學腐蝕性好,尤其適用于工業(yè)過濾材料,被電子、制藥、食品、飲料、化學等行業(yè)廣泛應用。 駐極體過濾材料不僅過濾性能優(yōu)良,而且對常見的細菌還有抑制和殺菌作用。 目前,駐極體的獲得主要包括:電暈放電法、靜電紡絲以及摩擦起電方式。,The end,thank you!,o 0 0,