低熔点聚酰胺(LMPA)是指熔点低于常规聚酰胺的改性产品,用其纺制的LMPA纤维由于具有粘接温度低、加工方便、粘接强度高及对被粘接物性能影响小等优点,在复合纱线和运动鞋面等方面得到了广泛的应用。目前国内外对于LMPA的合成及性能已有报道,但对于熔点低至110℃的纺丝用(即纤维级)LMPA切片的研究报道较少。纤维用LMPA除达到一定的熔点要求外,还要有合适的结晶性、良好的可纺性。国内由于研究起步比较晚,生产企业较少,总体上技术仍不够成熟,国产纤维用LMPA切片缺乏,主要依赖于进口,产品成本高。因此,与国内企业合作,制备了两种熔点范围在110±10℃左右,配方不同的原料A和B。通过对原料切片性能的分析,FDY纺丝工艺参数的摸索,制得了综合性能较好的LMPA纤维,并对纤维的粘接性能进行了应用研究。采用DSC、XRD、FT-IR、TG等评价方法,对两种聚酰胺切片试样的结构和基本性能进行了表征。FT-IR分析结果表明,两种样品具有相同的特征基团,结构相似。TG测试显示,样品B的热稳定较好。DSC分析表明,两种样品的熔点均在110℃左右,等温结晶后的样品再次升温时,均出现了双熔融峰,且随等温结晶温度的提高或等温结晶时间的增长,低温熔融峰向高温方向移动,而高温熔融峰则基本不变。结晶度在等温结晶温度80℃时达到最大值,同时在同一结晶温度下,随结晶时间的增加而增大。XRD结果表明,随结晶温度的增加和时间的延长,衍射峰变得尖锐,峰强逐渐增大。添加了长碳链二元胺或二元酸的样品B则比样品A具有较好的结晶性能,比较适合纺丝加工。对LMPA切片进行熔融指数分析,发现随着温度的增加,两种试样的熔融指数逐渐增大;在低剪切速率下,两种试样的熔体黏度比较接近。毛细管流变性能测试结果表明,LMPA是典型的切力变稀非牛顿流体;在同一温度下,切片B的n值比切片A的略小,非牛顿性略强;在试验温度范围内,两种LMPA流体的黏流活化能均随着剪切速率的增大而减小;在相同的剪切速率下,切片B的黏流活化能均要比切片A小,有利于纺丝过程中的工艺优化。FDY纺丝过程及纤维性能研究结果表明,切片B比切片A的可纺性要好,之后主要以切片B为原料进行纺丝试验。随着纺丝速度的增加,纤维取向增加,结晶度也增大,且纤维的断裂强度也增大,伸长率降低;随着牵伸倍数的增大,纤维的取向、结晶度和力学性能均有所提高,牵伸倍数在2.6至2.9之间,制得的纤维性能较好;随着GR2热定型温度的升高,纤维的取向度增加并不明显,结晶度有一定程度的提高,温度最好设定在70℃左右。以LMPA纤维和LMPET(低熔点聚酯)纤维,分别与PA6、PP、PET低弹丝(DTY)织成针织物,进行了低熔点纤维与各类常规纤维的粘接性能评价。结果表明,在织物基本参数一致的条件下,低熔点纤维的加入,起到了较好的粘接效果。拉伸小形变区域内,同一织物拉伸强力随着热定型温度的增大,大致上处于先增加后减小的趋势,在140℃时达到最大值。同时,织物1(LMPA+PA6)的强力总体上来说最大,织物5(LMPET+PET)次之,说明LMPA和PA6纤维的相容性最好,粘接效果较好,同系列的纤维之间的粘接效果最好。同时,显微镜观察可知,随着热定型温度的增加,低熔点部分逐渐熔融,最终缠结并依附在基础纤维表面从而发挥低熔点纤维的粘接性能。由此可知,LMPA纤维具有较好的粘接性能。