聚丁二酸丁二醇酯長(zhǎng)絲加彈過(guò)程的結(jié)構(gòu)與性能變化
發(fā)布時(shí)間:2022-07-16 18:09
從二十世紀(jì)初成功合成高分子酚醛樹(shù)脂,到二十世紀(jì)中期聚乙烯和聚丙烯等通用合成高分子材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,再到后來(lái)的塑料、橡膠、纖維、涂料等,合成高分子材料已在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于大多數(shù)合成高分子材料在自然條件下降解緩慢,通過(guò)填埋、焚燒等處理方法又會(huì)造成環(huán)境的二次污染,從而對(duì)環(huán)境治理帶來(lái)很大的壓力。因此,研究開(kāi)發(fā)可降解的高分子材料成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。其中,脂肪族聚酯因其具有良好生物相容性以及可在自然微生物作用下降解等特性,已成為研究生物可降解材料的主要方向之一。如聚丁二酸丁二醇酯(PBS),加工性能和機(jī)械性能優(yōu)良,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)用地膜、食品包裝等塑料制品。但由于其熔體穩(wěn)定性差、熔體強(qiáng)度低、結(jié)晶度高等原因,PBS的紡絲、后加工難度大,使得PBS在纖維領(lǐng)域應(yīng)用較慢。近年來(lái),PBS預(yù)取向絲(POY)和PBS牽伸絲(DY)的制備取得了較大突破,達(dá)到了中試規(guī)模。然而,在對(duì)PBS-POY(以下簡(jiǎn)稱POY)或PBS-DY(以下簡(jiǎn)稱DY)進(jìn)行加彈制備PBS-DTY(以下簡(jiǎn)稱DTY),發(fā)現(xiàn)了以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)POY的集束性差,尤其是經(jīng)牽伸后單絲間發(fā)散現(xiàn)象嚴(yán)重;(2)POY在牽伸加彈過(guò)程中易產(chǎn)生較多的“...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 可生物降解材料
1.2.1 可生物降解材料分類
1.2.2 可生物降解材料應(yīng)用
1.3 可生物降解脂肪族聚酯
1.3.1 聚羥基烷酸酯(PHA)
1.3.2 聚己內(nèi)酯(PCL)
1.3.3 聚乳酸(PLA)
1.3.4 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
1.4 聚丁二酸丁二醇酯研究進(jìn)展
1.4.1 PBS結(jié)構(gòu)與性能
1.4.2 PBS塑料改性研究進(jìn)展
1.4.3 PBS纖維研究進(jìn)展
1.5 纖維加彈技術(shù)發(fā)展
1.5.1 假捻原理
1.5.2 假捻器分類
1.5.3 影響加彈過(guò)程與產(chǎn)品質(zhì)量的因素
1.5.3.1 POY質(zhì)量
1.5.3.2 紡絲油劑性能
1.5.3.3 纖維制備過(guò)程中“白粉”
1.5.3.4 加彈機(jī)工藝參數(shù)
1.6 研究目的及內(nèi)容
第二章 紡絲油劑對(duì)POY性能影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.3 油劑乳液配制
2.2.4 測(cè)試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 紡絲油劑性能
2.3.1.1 原油和乳液外觀及有效成分
2.3.1.2 原油和乳液pH值和電導(dǎo)率
2.3.1.3 原油紅外光譜分析
2.3.1.4 原油運(yùn)動(dòng)粘度
2.3.1.5 原油和乳液表面張力
2.3.1.6 原油油膜強(qiáng)度
2.3.2 POY性能隨存放時(shí)間的變化
2.3.2.1 表面形貌
2.3.2.2 含油率
2.3.2.3 動(dòng)/靜摩擦系數(shù)
2.3.2.4 體積比電阻
2.4 本章小結(jié)
第三章 纖維制備過(guò)程白粉成因分析
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
3.2.3 測(cè)試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 白粉結(jié)構(gòu)與性能
3.3.1.1 ~1H NMR和~(13)C NMR分析
3.3.1.2 紅外光譜圖(FTIR)分析
3.3.1.3 DSC分析
3.3.1.4 TG分析
3.3.1.5 凝膠滲透色譜分析(GPC)
3.3.1.6 質(zhì)譜分析
3.3.1.7 XRD分析
3.3.2 白粉產(chǎn)生與形成
3.3.2.1 低聚物的產(chǎn)生
3.3.2.2 PBS白粉遷移過(guò)程
3.4 本章小結(jié)
第四章 加捻-退捻模擬設(shè)備上DTY制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料設(shè)備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2.1 拉伸絲(DY)制備工藝流程
4.2.2.2 假捻絲(DTY)制備工藝流程
4.2.3 纖維性能的測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 POY拉伸前后結(jié)構(gòu)與性能的變化
4.3.1.1 拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對(duì)DY力學(xué)性能的影響
4.3.1.2 拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對(duì)DY取向度的影響
4.3.1.3 拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對(duì)DY結(jié)晶性能的影響
4.3.2 POY假捻處理前后結(jié)構(gòu)與性能的變化
4.3.2.1 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYP假捻張力的影響
4.3.2.2 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYP力學(xué)性能的影響
4.3.3 DY假捻處理前后結(jié)構(gòu)與性能的變化
4.3.3.1 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD假捻張力的影響
4.3.3.2 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD力學(xué)性能的影響
4.3.3.3 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD晶體取向度的影響
4.3.3.4 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD結(jié)晶性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 PBS-DTY的制備及性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
5.2.2 紡絲
5.2.2.1 PBS-POY制備
5.2.3.2 PBS-DY制備
5.2.2.3 PBS-POY/DY制備DTY
5.2.3 測(cè)試與表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 DY性能分析
5.3.1.1 拉伸溫度對(duì)DY力學(xué)性能的影響
5.3.1.2 牽伸倍數(shù)對(duì)DY力學(xué)性能的影響
5.3.1.3 POY和DY的結(jié)晶和取向
5.3.2 POY-DTY性能分析
5.3.2.1 D/Y對(duì)DTYP結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.2.2 牽伸倍數(shù)對(duì)DTYP結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.2.3 變形溫度對(duì)DTYP結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.3 DY-DTY性能分析
5.3.3.1 牽伸倍數(shù)對(duì)DTYD結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚乳酸及其共聚物單絲的體外降解性能[J]. 楊彩紅,馬鳳倉(cāng),高晨光,康亞紅,張國(guó)藝,姜洪焱. 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(11)
[2]聚羥基脂肪酸酯作為農(nóng)藥載體的研究進(jìn)展[J]. 陳歌,許春麗,徐博,冉剛超,曹沖,趙鵬躍,曹立冬,黃啟良. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào). 2019(Z1)
[3]生物醫(yī)用材料聚乳酸的合成及其改性研究進(jìn)展[J]. 詹世平,萬(wàn)澤韜,王景昌,阜金秋,趙啟成. 化工進(jìn)展. 2020(01)
[4]淺談廢棄塑料的危害及解決之道[J]. 丁麗媛,葛峻杰,王瀟然. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2019(09)
[5]3D打印聚己內(nèi)酯多級(jí)管道支架促進(jìn)梗死后心肌修復(fù)[J]. 黃世興,雷東,楊騏,陳聞一,游正偉,葉曉峰. 國(guó)際心血管病雜志. 2019(05)
[6]不同生物質(zhì)復(fù)合材料3D打印成型及其性能對(duì)比[J]. 焦艷霞,周宇涵,劉阿敏,陳泳,顧海,雷蕾. 廣州化學(xué). 2019(05)
[7]多級(jí)拉伸擠出制備右旋聚乳酸/左旋聚乳酸復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 朱一凡,李姜,郭少云. 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(09)
[8]可降解塑料聚乳酸(PLA)國(guó)外研發(fā)熱點(diǎn)與前沿透視[J]. 魏風(fēng)軍,楊冰冰. 今日印刷. 2019(09)
[9]PBS/增塑淀粉復(fù)合材料的制備與性能[J]. 黃勇,劉俊紅,秦金晶,劉峻川. 塑料. 2019(04)
[10]國(guó)內(nèi)生物降解地膜研究進(jìn)展[J]. 余旺,王朝云,易永健,譚志堅(jiān),汪洪鷹,李懋,楊媛茹. 塑料科技. 2019(12)
博士論文
[1]層狀粘土改性脂肪族聚酯納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 毛龍.湖南工業(yè)大學(xué) 2018
[2]短碳鏈二元酸二元醇脂肪族聚酯及其性能研究[D]. 楊群.東華大學(xué) 2011
[3]EO/PO無(wú)規(guī)聚醚的合成表征及應(yīng)用研究[D]. 郭建國(guó).東華大學(xué) 2011
[4]生物可降解脂肪族/芳香族共聚酯(PBST)纖維的制備及其性能研究[D]. 許新建.東華大學(xué) 2007
[5]成纖用生物降解性聚丁二酸丁二醇—共—對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBST)的合成及結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 李發(fā)學(xué).東華大學(xué) 2006
碩士論文
[1]生物基聚酯的合成及PBS共混體系的性能研究[D]. 張成龍.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2019
[2]生物降解聚酯彈性體粒子改性PBS的研究[D]. 唐卓華.青島科技大學(xué) 2019
[3]纖維素納米晶表面酯化改性及其增強(qiáng)聚丁二酸丁二醇酯研究[D]. 吳燦清.浙江理工大學(xué) 2019
[4]混合菌群利用粗甘油合成聚羥基烷酸酯(PHA)的研究[D]. 劉瑩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]改性高嶺土對(duì)聚丁二酸丁二醇酯膨脹阻燃體系性能的影響及機(jī)理研究[D]. 谷玲玲.北京化工大學(xué) 2018
[6]細(xì)旦異形滌綸FDY油劑的制備及應(yīng)用性能研究[D]. 張永明.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[7]PHA長(zhǎng)絲類織物服用性能及風(fēng)格特征研究[D]. 陳翠婷.蘇州大學(xué) 2018
[8]離子型表面活性劑對(duì)紡絲油劑乳液性能的影響[D]. 邵建楠.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[9]紗線動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)試方法的研究[D]. 謝軍.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[10]可生物降解PBS的合成及纖維制備[D]. 周鄧飛.浙江理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3663012
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 可生物降解材料
1.2.1 可生物降解材料分類
1.2.2 可生物降解材料應(yīng)用
1.3 可生物降解脂肪族聚酯
1.3.1 聚羥基烷酸酯(PHA)
1.3.2 聚己內(nèi)酯(PCL)
1.3.3 聚乳酸(PLA)
1.3.4 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
1.4 聚丁二酸丁二醇酯研究進(jìn)展
1.4.1 PBS結(jié)構(gòu)與性能
1.4.2 PBS塑料改性研究進(jìn)展
1.4.3 PBS纖維研究進(jìn)展
1.5 纖維加彈技術(shù)發(fā)展
1.5.1 假捻原理
1.5.2 假捻器分類
1.5.3 影響加彈過(guò)程與產(chǎn)品質(zhì)量的因素
1.5.3.1 POY質(zhì)量
1.5.3.2 紡絲油劑性能
1.5.3.3 纖維制備過(guò)程中“白粉”
1.5.3.4 加彈機(jī)工藝參數(shù)
1.6 研究目的及內(nèi)容
第二章 紡絲油劑對(duì)POY性能影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.3 油劑乳液配制
2.2.4 測(cè)試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 紡絲油劑性能
2.3.1.1 原油和乳液外觀及有效成分
2.3.1.2 原油和乳液pH值和電導(dǎo)率
2.3.1.3 原油紅外光譜分析
2.3.1.4 原油運(yùn)動(dòng)粘度
2.3.1.5 原油和乳液表面張力
2.3.1.6 原油油膜強(qiáng)度
2.3.2 POY性能隨存放時(shí)間的變化
2.3.2.1 表面形貌
2.3.2.2 含油率
2.3.2.3 動(dòng)/靜摩擦系數(shù)
2.3.2.4 體積比電阻
2.4 本章小結(jié)
第三章 纖維制備過(guò)程白粉成因分析
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
3.2.3 測(cè)試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 白粉結(jié)構(gòu)與性能
3.3.1.1 ~1H NMR和~(13)C NMR分析
3.3.1.2 紅外光譜圖(FTIR)分析
3.3.1.3 DSC分析
3.3.1.4 TG分析
3.3.1.5 凝膠滲透色譜分析(GPC)
3.3.1.6 質(zhì)譜分析
3.3.1.7 XRD分析
3.3.2 白粉產(chǎn)生與形成
3.3.2.1 低聚物的產(chǎn)生
3.3.2.2 PBS白粉遷移過(guò)程
3.4 本章小結(jié)
第四章 加捻-退捻模擬設(shè)備上DTY制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料設(shè)備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2.1 拉伸絲(DY)制備工藝流程
4.2.2.2 假捻絲(DTY)制備工藝流程
4.2.3 纖維性能的測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 POY拉伸前后結(jié)構(gòu)與性能的變化
4.3.1.1 拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對(duì)DY力學(xué)性能的影響
4.3.1.2 拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對(duì)DY取向度的影響
4.3.1.3 拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對(duì)DY結(jié)晶性能的影響
4.3.2 POY假捻處理前后結(jié)構(gòu)與性能的變化
4.3.2.1 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYP假捻張力的影響
4.3.2.2 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYP力學(xué)性能的影響
4.3.3 DY假捻處理前后結(jié)構(gòu)與性能的變化
4.3.3.1 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD假捻張力的影響
4.3.3.2 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD力學(xué)性能的影響
4.3.3.3 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD晶體取向度的影響
4.3.3.4 假捻溫度和假捻度對(duì)DTYD結(jié)晶性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 PBS-DTY的制備及性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
5.2.2 紡絲
5.2.2.1 PBS-POY制備
5.2.3.2 PBS-DY制備
5.2.2.3 PBS-POY/DY制備DTY
5.2.3 測(cè)試與表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 DY性能分析
5.3.1.1 拉伸溫度對(duì)DY力學(xué)性能的影響
5.3.1.2 牽伸倍數(shù)對(duì)DY力學(xué)性能的影響
5.3.1.3 POY和DY的結(jié)晶和取向
5.3.2 POY-DTY性能分析
5.3.2.1 D/Y對(duì)DTYP結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.2.2 牽伸倍數(shù)對(duì)DTYP結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.2.3 變形溫度對(duì)DTYP結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.3 DY-DTY性能分析
5.3.3.1 牽伸倍數(shù)對(duì)DTYD結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚乳酸及其共聚物單絲的體外降解性能[J]. 楊彩紅,馬鳳倉(cāng),高晨光,康亞紅,張國(guó)藝,姜洪焱. 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(11)
[2]聚羥基脂肪酸酯作為農(nóng)藥載體的研究進(jìn)展[J]. 陳歌,許春麗,徐博,冉剛超,曹沖,趙鵬躍,曹立冬,黃啟良. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào). 2019(Z1)
[3]生物醫(yī)用材料聚乳酸的合成及其改性研究進(jìn)展[J]. 詹世平,萬(wàn)澤韜,王景昌,阜金秋,趙啟成. 化工進(jìn)展. 2020(01)
[4]淺談廢棄塑料的危害及解決之道[J]. 丁麗媛,葛峻杰,王瀟然. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2019(09)
[5]3D打印聚己內(nèi)酯多級(jí)管道支架促進(jìn)梗死后心肌修復(fù)[J]. 黃世興,雷東,楊騏,陳聞一,游正偉,葉曉峰. 國(guó)際心血管病雜志. 2019(05)
[6]不同生物質(zhì)復(fù)合材料3D打印成型及其性能對(duì)比[J]. 焦艷霞,周宇涵,劉阿敏,陳泳,顧海,雷蕾. 廣州化學(xué). 2019(05)
[7]多級(jí)拉伸擠出制備右旋聚乳酸/左旋聚乳酸復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 朱一凡,李姜,郭少云. 高分子材料科學(xué)與工程. 2019(09)
[8]可降解塑料聚乳酸(PLA)國(guó)外研發(fā)熱點(diǎn)與前沿透視[J]. 魏風(fēng)軍,楊冰冰. 今日印刷. 2019(09)
[9]PBS/增塑淀粉復(fù)合材料的制備與性能[J]. 黃勇,劉俊紅,秦金晶,劉峻川. 塑料. 2019(04)
[10]國(guó)內(nèi)生物降解地膜研究進(jìn)展[J]. 余旺,王朝云,易永健,譚志堅(jiān),汪洪鷹,李懋,楊媛茹. 塑料科技. 2019(12)
博士論文
[1]層狀粘土改性脂肪族聚酯納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究[D]. 毛龍.湖南工業(yè)大學(xué) 2018
[2]短碳鏈二元酸二元醇脂肪族聚酯及其性能研究[D]. 楊群.東華大學(xué) 2011
[3]EO/PO無(wú)規(guī)聚醚的合成表征及應(yīng)用研究[D]. 郭建國(guó).東華大學(xué) 2011
[4]生物可降解脂肪族/芳香族共聚酯(PBST)纖維的制備及其性能研究[D]. 許新建.東華大學(xué) 2007
[5]成纖用生物降解性聚丁二酸丁二醇—共—對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBST)的合成及結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 李發(fā)學(xué).東華大學(xué) 2006
碩士論文
[1]生物基聚酯的合成及PBS共混體系的性能研究[D]. 張成龍.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2019
[2]生物降解聚酯彈性體粒子改性PBS的研究[D]. 唐卓華.青島科技大學(xué) 2019
[3]纖維素納米晶表面酯化改性及其增強(qiáng)聚丁二酸丁二醇酯研究[D]. 吳燦清.浙江理工大學(xué) 2019
[4]混合菌群利用粗甘油合成聚羥基烷酸酯(PHA)的研究[D]. 劉瑩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]改性高嶺土對(duì)聚丁二酸丁二醇酯膨脹阻燃體系性能的影響及機(jī)理研究[D]. 谷玲玲.北京化工大學(xué) 2018
[6]細(xì)旦異形滌綸FDY油劑的制備及應(yīng)用性能研究[D]. 張永明.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[7]PHA長(zhǎng)絲類織物服用性能及風(fēng)格特征研究[D]. 陳翠婷.蘇州大學(xué) 2018
[8]離子型表面活性劑對(duì)紡絲油劑乳液性能的影響[D]. 邵建楠.天津工業(yè)大學(xué) 2018
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本文編號(hào):3663012
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