尼龙用抗静电剂的制备及其在尼龙6树脂中的应用

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采用有机化合物改性的富含羟基的极性嵌段共聚物(PEOPOH)为抗静电剂基体,复配金属溶胶制备尼龙用抗静电剂。并研究抗静电剂在尼龙6工程塑料与尼龙6纤维中的应用与性能。 制备了基体聚合物分子量不同、改性基团不同和添加相容剂的三类抗静电剂,用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)等对抗静电剂进行了表征和分析。FTIR分析表明,基体聚合物中存在改性化合物官能团,添加金属溶胶后特征吸收峰的强度变强,说明基体聚合物成功引入了改性官能团,抗静电剂的基体与金属溶胶产生相互作用;XRD表明,抗静电剂的衍射峰包含了基体聚合物与金属溶胶的衍射峰,说明成功引入了金属溶胶;DSC表明,添加金属溶胶后,抗静电剂基体聚合物的结晶度随着金属溶胶的添加而减小,添加金属溶胶较多的抗静电剂的基体聚合物结晶度较小,说明引入的金属溶胶对基体聚合物的结晶度有影响;TGA表明,各类抗静电剂的最大热分解速率温度(T<,P>)都大于尼龙6塑料的加工成型温度(235℃),添加金属溶胶含量大的抗静电剂的T<,P>较高,说明添加金属溶胶能够提高抗静电剂的热稳定性。 将该抗静电剂或抗静电母料应用于尼龙6树脂中,通过挤出切粒,注塑成型,制得了抗静电尼龙6片材。研究了添加相同量的不同抗静电剂的抗静电尼龙6片材的力学性能与抗静电性能,研究了基体聚合物的分子量、金属溶胶添加量与相容剂的添加量对抗静电尼龙6片材的力学性能与抗静电性能的影响,发现采用金属溶胶添加质量百分含量为30%且添加了质量百分含量为20%的相容剂的抗静电剂制备的抗静电尼龙6片材具有较佳的力学性能和抗静电性能,其体积电阻率比空白尼龙6下降4个数量级而且添加抗静电剂后对材料力学性能的影响较小,在添加份数相同的情况下比汽巴精化的产品抗静电剂P的抗静电效果稍好。制备了两种抗静电剂母料M30和D20,研究了添加不同份数的抗静电剂母料制备的抗静电尼龙6片材的力学性能和抗静电性能,比较了两种抗静电剂母料制备的抗静电尼龙6片材的力学性能和抗静电性能,发现在添加份数相同的情况下,采用添加了相容剂的抗静电剂制备的抗静电母料D20所制备的抗静电尼龙6片材具有较好的力学性能与抗静电性能,母料添加份数在10份至14份时,制备的抗静电尼龙6片材具有较佳的力学性能和抗静电性能。 在实验室进行了纺丝小试实验,研究了自制的两种抗静电剂母料M30、D20与汽巴精化的抗静电剂P的可纺性以及纺出的丝织成的抗静电尼龙丝袜的抗静电性能,发现抗静电剂母料D20与汽巴精化的抗静电剂P的可纺性良好,而抗静电母料M30的可纺性 较差,D20与P制成的尼龙丝袜的抗静电性能良好。在工厂进行了纺丝中试实验,介绍了FDY尼龙6纺丝工艺,研究了抗静电剂母料D20与抗静电剂P的可纺性以及所纺出的丝的基本性能与采用纺得的尼龙丝所制备的尼龙丝袜的抗静电性能。在工厂的实际生产条件和环境下,经过24小时连续不断的纺丝实验,发现两者都具有较佳的可纺性,纺出的丝具有较好的力学性能和纤维方面的基本性能,丝所制备的尼龙丝袜的抗静电性能都达到了实际应用的要求,自制的抗静电剂母料D20比汽巴精化的抗静电剂P具有更好的成本效益性。
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