论文部分内容阅读
本研究以丙烯腈(AN)、潜交联剂(丙烯酸-2-羟丙酯)、醋酸乙烯酯(VAc)为单体,氯酸钠(NaClO3)为引发剂,采用水相沉淀聚合法制备共聚丙烯腈。以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,经湿法纺丝制得含潜交联剂的共聚丙烯腈(CPAN)纤维和CPAN/醋酸纤维素(CA)共混纤维(CPAN—CA),再经后交联制备了具有交联结构的共聚丙烯腈系纤维,对纤维碱性水解,得到具有较强吸水、保水能力、无刺激性且有一定强力的共聚丙烯腈系纤维,并采用针刺法制备了亲水性非织造布。研究表明,当以丙烯酸-2-羟丙酯(HQ)为潜交联剂,引发剂NaClO3为单体质量的0.2wt%,单体为体系总质量的23wt%,聚合温度为45℃,体系pH值为2左右,反应时间控制在1h,所得共聚丙烯腈溶解性、纺丝可纺性较好。采用40wt%N,N-二甲基乙酰胺的水溶液为凝固剂,室温下所得CPAN纤维综合性能较好。经沸水浴处理,拉伸纤维的各种内应力得到松弛,在后交联过程中表现出良好的尺寸稳定性。研究发现,对HQ为10wt%的CPAN纤维,采用180℃热处理30min,交联反应进行较完全。在碱浓度为10wt%、温度80℃、水解10min水解,所得CPAN纤维具有较高的吸水率(5g/g)。与水解前纤维相比,力学性能基本保持不变。所得针刺非织造布的保水率可达80wt%以上。共聚丙烯腈与醋酸纤维素共混纺丝后,纤维内部会产生微孔,有利于共聚丙烯腈的水解反应,可在较短时间内提高纤维的吸水性能。此外,本研究还借助傅里叶红外(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)和动态力学分析(DMA)等方法对纤维的交联及水解条件等对纤维的化学结构、表面形态、大分子聚集态结构及力学性能等进行了分析和讨论。