ayx爱游戏(11苏州大学材料工程学院,江苏苏州215021;21海南振业新合纤有限公司,海南海口570314)摘要:探讨了聚氨酯的化学组成、结构与性能的关系,同时也讨论了熔纺氨纶工艺特点,并指出两步法应是熔纺氨纶的主要研究与发展方向聚氨酯;结构;性能TQ3421642文献标识码氢呋喃等醚类二元醇。由逐步聚合反应制得的聚酯二元醇分子量分布服从Flory分布,而由阳离子或阴离子Poisson分布。二元醇的分子量的大小及其分布对纤维的性能有一定的影响。最常用的二异氰酸酯为,4′2二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),其次是。异氰酸酯的结构及反应性对制备热塑性聚氨酯影响很大。用环脂烃二醇可以提高耐热性,而且具有较高的模量,脲基聚氨酯熔化时会发生热分解反应,所以合成中一般不使用二在合成过程中,二元醇及异氰酸酯的结构及其配比、温度、水分含量、催化剂等对聚氨酯的分子链结构影响很大引言近年来,世界合纤市场上氨纶需求激增,因此生产能力不断扩大,尤其是亚太地区的日本、韩国和我国台湾省的氨纶发展尤为迅速,亚太地区正在成为世界各大生产商投资热点。中国在1997,估计2000年消耗量约为10000,一般用大分子二元醇与异氰酸酯和扩链剂小分子二元醇合成制得。这类聚氨酯的玻璃化温度较。但如果不使用大分子二元醇,其玻璃化温度可超过100,热变形温度可高于100、化学反应纺丝和熔融纺丝法。干法纺丝技术是当前氨纶工业生产最为普遍方法,占世界氨纶总产量的80型代表是杜邦公司的Lycra纤维和拜耳公司Dorlas2tan纤维。湿纺法约占10,其代表是日本富士纺公司的Fujibo纤维。美国环环球公司的Glospan维则由化学反应纺丝法制得。熔融纺丝法是近年来新兴起的,约占,具有代表性的纤维品种是日清纺公司的Mobilon、钟纺公司的Lubell和可乐丽公司由于世界各地环保意识的不断增强,对化工生产中的污染管理日趋严格。尽管干法纺丝法所得产品性能优异,但仍存在严重环境污染和成本偏高等缺点。相反,熔融纺丝技术,不必使用溶剂、凝固剂无废水废液处理问题,生产成本低,具有很强的发展潜力,是目前人们研究的热点之一聚氨酯化学组成结构与性能的关系在聚氨酯弹性纤维中,软段的质量分数为60,构成为连续相,硬段是均匀分布在软段中常温下起着弹联点的作用,故称微相分离氨酯的发生微相分离驱动力是由于软、硬链段之间的热力学不相容性和嵌段之间的相互吸引力。由于硬段中的极性基团之间氢键以使硬段链聚集起来,形成硬段微区或分散相段链的长短、极性和硬段结构等对微相分离以及聚氨酯合成化学合成聚氨酯的主要原料包括氰酸酯和小分子扩链剂。二元醇主要包括聚己二酸、聚己内酯、聚碳酸酯等酯类二元醇和聚四收稿日期:2000209218;修订日期:2000210230作者简介,工程师,99级研究生,曾获省科技进步奖多项。聚酯链二元醇结构对软段结晶速度有一定影响。其作用的大小依次为,并且有偶数碳原子二元醇的聚酯结晶性远高于为奇数碳原子的,含有侧基的二元醇聚酯结晶性下低结晶性,进而减少聚氨酯的冷拉永久变形,42丁二醇己二酯型二元醇摩尔质量对聚氨酯性能的影响Effectdiolmolemapoly(butylenehysicalropertiepolyurethane可见,聚酯二元醇的分子量较小时不能形成结晶,而当分子量继续增大时,软链序列长度越长,分子的柔性越好,紧密堆砌,结晶性增加ayx爱游戏。这同时导致软硬段之间难以渗透,微相分离程度提高,硬段结晶性亦增加,由于聚酯软段极性高,易形成结晶,而且它还与氨酯键形成氢键,故所得聚氨酯纤维力学性能优异可见,当软段链结构一定时,硬段含量若增加,软段的玻璃化温度上升熔融焓和结晶度则升高。这是由于随着硬段的增,硬段有序化程度增加,微相分离作用增强段中溶解份额相对降低。与此同时,受硬段阻碍作,软段运动能力降低,故玻璃化温度上升,结晶度HSMPa断裂伸长率分子量3.0003716824降低,而硬段的熔点和结晶度则增加HS为软段结晶熔融热段的质量分数为24,42丁二醇己二酯型软段含量对聚氨酯物理性能的影响TaEffectsoftsegmentcontentpoly(butylenedipate)hysicalpropertiepolyurethane4,42丁二醇异氰酸酯MDI聚四氢呋喃二元醇摩尔质量与纤维断裂伸长率关系Tadiolmolemaetramethylene所示,聚醚摩尔质量及其微观结构对聚氨酯纤维物理性能的影响类似于聚可见,当硬段含量增加时,溶解软段摩尔质量/gmol于软段中硬段份额逐渐降低,有序区域增大,熔融焓300增加10,11断裂伸长率,这也与聚酯软段情形类似。但比较466511530聚醚时,由于聚,32二氧环庚烷比聚四氢呋喃分子链规整性低,即使硬段含量较低时,32二氧环庚烷软段链也无法结晶,故溶解于软段中硬段份额较。而当硬段含量较高时,又由于聚,32二氧环庚烷柔性较好,溶解于软段中硬段份额反而较少聚醚结构及其含量对微相分离的影响TaEffectndcontenthaseseparatio硬段质量分数650602820聚丁二醇己二酯氢键程度10%～36。因此34051聚醚聚氨酯更易出现微相分离,有利于聚氨酯纤维物理力学性能的改善。但由于聚醚聚氨酯拉伸时易发生结晶,会导致永久变形。聚酯型聚氨酯热稳定性较好,但耐碱性差994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.芳香族异氰酸酯可赋予聚氨酯纤维刚性和较强的内聚力,环越多,体积越大,所得的聚氨酯模量或硬度越大、模量、撕裂强度和拉伸强度都很高。McClusky10最近提出采用对称性较差的异氰酸酯可以使聚氨酯