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[化学纤维] 聚酰胺纤维的密度、热性能、力学性能、.耐光性、吸湿与染色性能

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发表于 2015-8-13 19:53:04 |北京| 显示全部楼层 |阅读模式
聚酰胺纤维大分子中的酰胺键与丝素大分子中的肽键结构相同,但聚酰胺分子链上除了氢、氧原子外,并无其他侧基,因此分子间结合紧密,纤维的化学稳定性、力学强度、形状稳定性等都比蚕丝高得多。
$ `8 X0 \9 o; `1 |. c+ ?1.密度 ; Q- h6 L' R# m  ~7 ]1 v, J( u2 @
聚己内酰胺的密度随着内部结构和制造条件的不同而有差异,通常聚己内酰胺是部分结晶的,测得的密度为1.12~1.14g/cm3;聚己二酰己二胺也是部分结晶的,其密度为1.13~1.16g/cm3。9 C" \& w( W% h- f
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 楼主| 发表于 2015-8-13 19:53:36 |北京| 显示全部楼层

! |+ d8 @  e3 n& J% p8 P1 q2.热性能
5 o. o  Q+ [+ |* @7 c(1)热转变点:聚酰胺是部分结晶高聚物,具有较窄的熔融转变温度范围。锦纶6和锦纶66的分子结构十分相似,化学组成可以认为完全相同,但锦纶66的熔点比锦纶6高40℃。通常测得聚己内酰胺的熔点为215~220℃,软化点为160~180℃,玻璃化转变温度为47~50℃,聚己二酰己二胺的熔点为250~265℃,软化点为235℃,玻璃化转变温度为47~50℃。; @8 v4 P* m# g  I0 c* L
(2)耐热性:锦纶的耐热性较差,在150℃下受热5h,断裂比强度和断裂伸长率会明显下降,收缩率增加。锦纶66和锦纶6的安全使用温度分别为130℃和93℃。在高温条件下,锦纶会发生各种氧化和裂解反应,主要是—C—N—键断裂形成双键和氰基。
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 楼主| 发表于 2015-8-13 19:54:26 |北京| 显示全部楼层
! K6 C) V$ I6 N+ q" M: t
3.力学性能 / [; G+ _) a$ t: w+ Q1 L+ p7 z1 y( W
锦纶的初始模量接近羊毛,比涤纶低得多,其手感柔软,但易变形。在同样条件下,锦纶66的初始模量略高于锦纶6。锦纶短纤维的断裂比强度为3.35~4.85cN/dtex;一般纺织用锦纶长丝的断裂比强度为3.53~5.29cN/dtex,比蚕丝高1~2倍,比黏胶纤维高2~3倍;特殊用途的高强力丝比强度可达6.17~8.38cN/dtex,甚至更高,这种强力丝适合制造载重汽车和飞机轮胎的帘子线及降落伞、缆绳等。湿态时,锦纶的断裂比强度稍有降低,为干态的85%~90%。2 C- n0 Y. f  I9 _4 {. ?" S4 c+ D6 w3 `
锦纶的断裂伸长率比较高,其大小随品种而异,普通长丝为25%~40%,高强力丝为20%~30%,湿态断裂伸长率较干态高3%~5%。在所有普通纤维中,锦纶的回弹性最高。当伸长3%时,锦纶6的回弹率为100%,当伸长10%时,回弹率90%,而涤纶为67%,黏胶长丝为32%。
' L1 |) M& L) {' `  m由于锦纶的强度高、弹性回复率高,所以锦纶是所有纤维中耐磨性最好的纤维,它的耐磨性比蚕丝和棉纤维高10倍,比羊毛高20倍,因此最适合做袜子,与其他纤维混纺,可提高织物的耐磨性。# `: V1 ~' f( W$ e8 b, @
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 楼主| 发表于 2015-8-13 19:55:54 |北京| 显示全部楼层

3 E0 I- j$ z, K, G  Q4.耐光性 
6 ]2 H0 e$ G" S8 m2 W9 i锦纶的耐光性较差,但优于蚕丝,在长时间日光或紫外光照射下,会引起大分子链断裂,强度下降,颜色发黄。实验表明,经日光照射16周后,有光锦纶、无光锦纶、棉纤维和蚕丝的强度分别降低23%、50%、18%和82%。7 Y# L: i. i4 o* v$ Z: a+ G
5.吸湿与染色性能 ; r& l& V# s" E6 _% M
锦纶除大分子首尾的一个氨基和一个羧基都是亲水性基团外,链中的酰胺基也具有一定的亲水性,因此它具有中等的吸湿性(标准大气条件下回潮率为4.5%左右)。锦纶膨胀的各向异性很小,几乎是各向同性的,关于这个问题,多数认为是皮层结构限制了截面方向的溶胀。) A  N- D  e/ T7 E
锦纶大分子两端含有氨基和羧基,因此可以用酸性染料染色,也可以用阳离子染料(碱性染料)染色,还可以用分散染料染色。& }1 H" v, V( _, [, u) W2 D9 I
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 楼主| 发表于 2015-8-13 19:56:32 |北京| 显示全部楼层
: r$ b  w4 y8 l- q! i
6.化学性质 
; W4 a3 y, P) \# D8 X- G5 v与碳链纤维相比,锦纶因含酰胺键,因此容易发生水解,在温度为100℃以下时,水解作用不明显;但温度超过100℃时,则水解反应逐渐剧烈。
) H$ `  N+ f, \' V+ ^5 E1 e  [酸是水解反应的催化剂,因此锦纶对酸是不稳定的,对浓的强无机酸特别敏感。在常温下,浓硝酸、盐酸、硫酸都能使锦纶迅速水解,如在10%的硝酸中浸渍24h,锦纶强度将下降30%。2 i4 Z0 s0 U9 ]6 @6 l$ s, @' b
锦纶对碱的稳定性较高,在温度为100℃、浓度为10%的苛性钠溶液中浸渍100h,纤维强度下降不多,对其他碱及氨水的作用也很稳定。
/ ~" z2 Y6 Y7 T. ?( k锦纶对氧化剂的稳定性较差。在通常使用的漂白剂中,次氯酸钠对锦纶的损伤最严重,氯能取代酰胺键上的氢,进而使纤维水解。双氧水也能使聚酰胺大分子降解。因此,锦纶不适于用次氯酸钠和双氧水漂白,而亚氯酸钠、过氧乙酸能使锦纶获得良好的漂白效果。
2 |" u" Q) h, x* e, b' X+ K# J
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