回收聚酯纺织品的改性处理及性能研究

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近年来,随着聚酯纺织品的产量日益增加、人们对纺织品的更新换代速度逐渐加快,使得每年有大量的废旧聚酯纺织品产生,给环境带来了巨大的压力。而废旧聚酯在经过一段时间的使用后会使其特性粘数降低,再利用时无法纺出较好的纤维,因此,需对其进行增粘改性。本文利用固相缩聚增粘法和扩链增粘法对回收的聚酯纺织品进行研究。  首先将回收的聚酯纺织品(R-PET)熔融挤出、粉碎后制成切粒(MP)备用。  利用固相缩聚(SSP)的方式对切粒(MP)进行增粘改性。通过改变反应时间、缩聚真空度以及熔融挤出-固相缩聚循环次数,对改性后聚酯的特性粘数、DSC、分子量分布、官能团以及流变性能进行测试,结果表明:①随着固相缩聚反应时间延长和缩聚真空度提高,固相增粘产物的特性粘数增大、冷结晶温度Tcc升高、熔融表观粘度增加;②随着熔融挤出造粒次数增加,MP切粒的特性粘数下降、相对分子量减小、分子量分布增宽;③随着固相缩聚增粘次数的增加,切粒的增粘效果下降;但对比流变性能,第二次固相缩聚增粘产物表观粘度最高、分子量最大、分子量分布最窄。  利用双酚A二缩水甘油醚(BADE)、均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)和亚磷酸三苯酯(TPP)扩链剂对MP进行扩链增粘改性研究,通过改变扩链剂种类、扩链反应温度、扩链剂添加方式、扩链剂添加量,并对改性后产物的特性粘数、端羧基含量、热性能、非等温结晶性能、流变性能进行测试。结果表明:①在熔融扩链5min、添加量为MP端羧基的1.5倍时,在255℃至275℃的范围内,与BADE和MDI相比,PMDA扩链产物的特性粘数最较大,冷结晶温度较高,热结晶温度较低,结晶温差较大,半结晶时间较长,同一剪切速率下,剪切应力和表观粘度较高,非牛顿指数较小;②在熔融扩链5min时,随着PMDA添加量由0.7wt%增加到1.2wt%,扩链产物的特性粘数逐渐增加,最高达到了0.512dl/g,冷结晶温度较高,热结晶温度较低,结晶温差较大,半结晶时间较长,同一剪切速率下,未添加扩链剂时的剪切应力和表观粘度较高,添加扩链剂时,添加量为0.85%的较高;③在熔融扩链5min、255℃、添加量为MP端羧基含量的1.5倍时,与PMDA相比,TPP扩链产物的特性粘数较高,结晶温差较大,半结晶时间较长,剪切速率相同时,剪切应力和表观粘度大于未添加扩链剂的。  利用苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(SGM)和PMDA复配,通过改变反应时间进行复配扩链增粘改性研究,并对扩链产物的特性粘数、端羧基含量、热性能、流变性能进行测试。结果表明:随着反应时间从3min延长至9min,与单一PMDA扩链剂相比,反应5min时,复配扩链产物的特性粘数较高,特性粘数增大到0.541dl/g。3min至5min时,端羧基含量增长趋势较小,冷结晶温度较高、熔点较低,同一剪切速率下,剪切应力和表观粘度较高,非牛顿指数较小。
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