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高粘度聚丙烯是一种新型高性能纤维。软化点高,连续使用温度可达110~120℃,无毒、成本低。不仅具有耐冲击、耐化学性等特点,更重要的是高粘度聚丙烯相对于UHMWPE具有较高的硬度和熔点,以及更优良的耐热性(使用温度更高,大约高30℃)。但由于高粘度聚丙烯的分子量大,熔体粘度大,造成流动性差,熔融纺丝困难。因此对高粘度聚丙烯熔融纺丝的探讨和研究具有重要的意义。本论文利用添加有机硅共混改性的方式对高粘度聚丙烯进行润滑改性。利用FTIR、TG、DSC、POM、XRD、DMA、熔融指数仪和毛细管流变仪分别研究了有机硅/高粘度聚丙烯体系的作用机理、热性能、结晶性能和流动性能;利用EDS能谱仪、微观接触角、电子单纤维强力仪、SEM、声速取向仪研究了有机硅的迁移行为及对高粘度聚丙烯熔纺工艺、纤维拉伸、结构形貌及力学性能的影响。结果表明:1.FTIR谱图表明在1024cmn-1与1645cm-1处分别出现了 Si-O与酰胺基(-NHCO-)的吸收峰,说明了在机械和热的作用下高粘度聚丙烯与有机硅发生了接枝反应。2.TG测试结果表明,N2下高粘度聚丙烯的热稳定性较空气下的高,有机硅的加入使高粘度聚丙烯的降解起始温度提高到了 394.0℃。XRD、POM和DSC研究表明有机硅的加入使高粘度聚丙烯的结晶出现异相成核,诱导了 β晶型的生成,增大了结晶速率,细化了球晶尺寸,有利于获得较高拉伸倍数和较强韧性的纤维。3.高粘度聚丙烯是一种假塑性流体,表观粘度随着剪切速率的增大而减小,表现出切力变稀的现象,且表观粘度随温度的升高而降低。有机硅的加入使高粘度聚丙烯的熔融指数由3.9g/10min增加至6.5g/10min,减小了高粘度聚丙烯的表观粘度,降低了粘流活化能,改善了加工流动性。DMA测试表明有机硅提高了高粘度聚丙烯的玻璃化转变温度(Tg)和储能模量E’,提高了纤维的力学性能。4.EDS和接触角测试表明,经温度处理后Si元素的分布发生了变化,有机硅在高粘度聚丙烯中发生了迁移,使共混样品的接触角由99.14°增大至108.8°,提高了高粘度聚丙烯纤维表面的光滑性。有机硅在高粘度聚丙烯的加工中不仅起到了外润滑的作用,降低了熔融纺丝的温度和组件压力,同时也起到了内润滑的作用,提高了纤维的拉伸倍数和断裂强度。5.对高粘度聚丙烯进行熔融纺丝,熔纺工艺参数与拉伸测试表明有机硅的添加降低了高粘度聚丙烯的纺丝温度,改善了纤维表面破裂和不均匀的现象,提高了初生纤维的拉伸倍数,并采用一级水浴,二级、三级油浴进行拉伸,得到拉伸倍数为5.775倍断裂强度为12.39cN/dtex的高强纤维。