论文部分内容阅读
现有的假发材料众多,由丙烯腈(AN)和偏氯乙烯(VDC)的共聚物制成的假发材料性能最为优异。AN/VDC共聚纤维具有许多优点,例如柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、耐化学稳定性好、弹性手感好等,最重要的是具有阻燃性,燃烧时无熔滴现象,可避免二次伤害,能更好地满足人造毛皮、假发领域的要求,具有良好的发展前景。本文以AN和VDC为单体,在室温下进行溶液聚合,聚合物经过湿法纺丝得到AN/VDC共聚纤维。首先利用正交试验法研究了聚合反应条件对单体转化率及特性粘度的影响;其次利用元素分析(EA)、红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)方法对共聚物的结构进行表征;再次利用热失重(TG)、气质联用(PY-GC/MS)和阻燃测试方法研究了共聚物的热稳定性和阻燃性能;最后利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了样品的结晶性和表面形态。研究结果表明:1.影响单体转化率最重要的因素是单体浓度和引发剂浓度,影响聚合物粘度最重要的因素是聚合时间。本实验中,获得最高转化率的反应条件是:单体浓度为30%、引发剂浓度为2.5%、聚合温度为28℃和聚合时间为20小时;获得最高聚合物特性粘度的反应条件是:单体浓度为30%、引发剂浓度为1.5%、聚合温度为25℃和聚合时间为16小时。2.利用Mayo-Lewis积分法和扩展Kelen-Tudos法两种方法计算AN/VDC共聚物的r,得出r值与文献值r1=0.91,r2=0.37接近。通过共聚物序列分布几率,推测不同投料配比下AN/VDC共聚物中单体的链段序列分布几率,得出单体投料比重越大,AN/VDC共聚物中单体长链段的数量越多。3.AN/VDC共聚物热分解产物复杂且热稳定性良好,AN/VDC共聚物在垂直燃烧时无熔滴现象,可避免二次伤害。当共聚物中VDC含量在30~70%范围时,AN/VDC共聚物的极限氧指数范围是25~35%。4.通过湿法纺丝,制得AN/VDC共聚纤维。通过SEM研究粗旦的AN/VDC共聚纤维,其直径约为110μm,均匀性一般,纤维挺括度一般,纤维表面有细小的竖条纹。纤维的力学性能和外观形态基本达到假发材料的要求。