不同玻璃化转变温度聚丙烯腈共混溶液的 流变行为研究_第1页
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文档简介

腈纶具有手感柔软、保暖性好以及色彩艳丽等优点，是针织衫、内衣、人造毛皮等产品的重要原料。功能有机物改性腈纶由于受到相容性和纺丝、染色工艺中功能分子溶出的影响而受到限制。本文以上述问题为出发点，将不同Tg的丙烯腈共聚物A与B配置成新的共混纺丝原液，对其流变性能进行研究，为后续的纺丝成型工艺提供参考，由此制备的复合材料膜具有很好的低温染色性能。01原料选择与制备（1）原料A:常规PAN，聚合级，上海金山石油化工有限公司制。B:改性PAN，实验室自制，化学组成为AN-MA-M，M为一种带有阴离子基团的功能单体，通过AN与MA共聚比例调控可制得低Tg丙烯腈共聚物B（2）原液配制：A、B粉末置于60℃真空烘箱中干燥8～10h备用。按需称取A、B和NaSCN溶剂，配置成不同共混比例的共混溶液，其固含量为13%。将PAN共混溶液在25℃下缓慢溶胀3h，之后温度升至60℃并搅拌溶解6h，然后在60℃真空烘箱中脱泡，配制完成的溶液存放待用。02性能测试玻璃化转变温度采用美国TA公司生产的Q20型差示扫描量热仪测量A、B的玻璃化转变温度。将A、B颗粒研成粉末状，60℃真空烘箱中干燥8～10h，分别称取A、B粉末5～10mg，置于铝坩埚中，在氮气氛围下从10℃，以5℃/min升温速率升温至200℃，记录其升温速率曲线，曲线的拐点即为其玻璃化转变温度，如图1所示。由图1可知A的Tg为102．3℃，B的Tg为72．2℃，预测若将两者共混制得的纤维有良好的低温可染性能。为后续的纺丝成型工艺提供参考，由此制备的复合材料膜具有很好的低温染色性能。

2.表观粘度不同温度下五种PAN/NaSCN纺丝原液的表观粘度对剪切速率依赖关系曲线如图所示。从图中可以看出，随着剪切速率的增加，五种纺丝原液的表观粘度都呈减小的趋势，表现出聚合物典型的切力变稀行为。另外，共混之后纺丝原液的表观粘度均高于单组份A纺丝原液，并且与B的添加量呈正相关。这是单组分B/NaSCN溶液(样品2)的粘度本身较单组份A/NaSCN溶液(样品1)高，B的加入增加了PAN/NaSCN溶液中分子链的缠结点，分子链的活动性减弱，从而起到增粘的作用［15］。另外，B中由于共聚时功能第三单体的加入，引入了多种活性官能团，也会增加PAN分子之间、PAN与溶剂的相互作用，形成一定程度的物理交联，起到增粘的作用。03测试结论

B具有较低的玻璃化转变温度约为70℃，将其与常规腈纶用纺丝原液“同质”共混，由此制得的复合材料膜具有很好的低温染色性能，为后续低温可染PAN纤维的制备提供了指导。A/B共混改性的PAN聚丙烯腈NaSCN溶液属于切力变稀的流体，其粘度随着剪切速率的增加而降低，并且随着B含量的增加，体系粘度增加，流动曲线上移，出现切力变稀现象的

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