甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物纤维研究

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本文选择含亲油性基团的甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯为共聚单体,制备线性成纤甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物,采用湿法纺丝研制出具有吸附弱极性液态有机物(油品:如煤油、石油醚和庚烷等)及保油功能的网状结构甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物纤维,研究了共聚单体含量、共聚物分子质量等对共聚物结构与性能的影响、线性成纤聚合物纺丝成形工艺、纤维的结构与性能等,分析了纤维吸附性能。   首先以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,采用水相悬浮聚合法合成了甲基丙烯酸丁酯(BMA)/苯乙烯(St)共聚物,用乌式粘度计法测定BMA/St共聚物的特性粘度及粘均相对分子质量;用傅里叶红外光谱(FTIR)仪、核磁共振波谱(1H-NMR)仪研究了共聚物的化学结构。用美国AR-1000型流变仪研究甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物溶液在低剪切速率下的流变性能。结果表明,该溶液属非牛顿假塑性流体,溶液表观粘度随溶液温度升高而降低,随溶液浓度升高而升高。溶液温度的升高、浓度的降低均使溶液体系的非牛顿指数增大,而溶液的结构粘度指数随温度升高而减小,随溶液浓度升高而增大。将共聚物溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中配制成纺丝溶液,湿法纺丝成形后制得具有吸附弱极性液态有机物(油品)功能的甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物纤维。采用热重分析仪(TG)、动态热机械分析仪(DMA)、单丝强力仪等对纤维的相关性能进行了分析。结果表明,BMA/St70/30共聚物纤维性能良好,对煤油、石油醚和庚烷等油品的饱和吸附率分别可达3.7g/g纤维、5.3g/g纤维和4.1g/g纤维。   采用小型实验梳毛机将纤维团梳理成网再利用高密针刺机将纤网加固成布。制得非织造布具有吸附油品的功能。非织造布对不同油品的吸收性能不同对煤油、石油醚和庚烷等油品的饱和吸附率分别可达3.5g/g非织造布、5.0g/g非织造布和3.7g/g非织造布。对该非织造布吸附一脱附过程的研究表明,经三次脱附和再吸收后,非织造布对石油醚和煤油的饱和吸附率分别下降至初始值的85%和80%,表现出较好的可重复使用性。
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