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本论文研究了PTT及阳离子染料可染PTT(ECDPTT)的合成工艺条件,包括单体摩尔比、催化剂浓度、反应时间和温度、抗氧剂种类等因素对酯化及缩聚反应的影响;研究了ECDPTT的热性能、流变性能、动态力学性能及染色性能.结果表明,酯化率随1,3-丙二醇(PDO)与对苯二甲酸(PTA)摩尔比的提高而提高,随催化剂钛酸四丁酯浓度的增大而提高;摩尔比为1.6时,酯化率较高且反应易于控制;钛酸四丁酯同时可作为缩聚反应的催化剂。缩聚反应速度随温度的升高而加快,温度过高,PTT易降解,反应温度为265℃时较为适宜。PTT的热分析发现了熔后氧化峰,添加适量的抗氧剂有效地抑制了PTT的热氧化降解。
随着间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠(SIPP)加入量的增加,ECDPTT的Tg、Tc逐渐升高,Tm呈下降趋势,随着聚乙二醇(PEG)添加量的增加,Tg、Tc下降,Tm也下降;而SIPP和PEG的加入对PTT的热失重影响不大.流变性能的研究结果表明,ECDPTT的表观粘度ηa随剪切速率γ的增加而减小,属于非牛顿型流体,但ECDPTT的流变性随SIPP加入量的增加而变差,加入聚乙二醇可改善和调节其流变性能.动态力学分析(DMA)发现,PEG的加入使玻璃化温度下降,结晶变得容易,无定形区变小。说明玻璃化温度的降低是改善染色效果的主要因素。
随着SIPP添加量的增加,ECDPTT纤维对阳离子染料的上染率增大,再加入PEG后,上染率进一步提高。