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[化学纤维] 腈纶的性能

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发表于 2015-8-14 22:43:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.力学性能; u+ S, Y0 d- O
腈纶的干态断裂比强度,毛型为1.76~3.09cN/dtex,棉型为2.911~3.18cN/dtex,湿态强度为干态强度的80% ~100%。腈纶的干态断裂伸长率一般为25% ~46%。初始比模量为22~53cN/dtex,比涤纶小,比锦纶大,因此它的硬挺性介于这两种纤维之间。腈纶的弹性回复率在伸长较小时(2%),与羊毛相差不大,但在穿着过程中,羊毛的弹性回复率优于腈纶。
; c8 z: j. H8 ]& o; k! Q2.玻璃化转变温度' v/ p! [4 o/ R3 `4 ~
腈纶不像涤纶、锦纶有明显的结晶区和无定形区,而只存在着不同的侧向有序度区,所以腈纶没有明显的熔点,其软化温度为190~240℃,250℃以上出现热分解。一般认为,丙烯腈均聚物有两个玻璃化温度,分别为低序区的Tg1(80~100℃)和高序区的Tg2(140~150℃)。Tg1和Tg2都比较高,而丙烯腈三元共聚物的两个玻璃化温度比较近,为75~100℃,这是因为引入了第二、第三单体后,大分子的组成发生了变化,Tg1和Tg2也产生了较大的变异,使Tg2向Tg1靠拢或消失,只存在一个Tg。在含有较多水分或膨化剂的情况下,还会使Tg下降到75~80℃。因此,染色、印花时的固色温度都应在75℃以上。* z, P9 T# U% [
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 楼主| 发表于 2015-8-14 22:44:23 | 显示全部楼层

, q7 I" _% X$ y& K# Y" l3.热弹性
* q1 p1 S1 U5 h8 l/ {, V8 ~由于腈纶为准晶高分子化合物,不如一般结晶高分子化合物稳定,经过一般拉伸定形后的纤维还能在玻璃化温度以上再拉伸1.1~1.6倍,这是螺旋棒状大分子发生伸直的宏观表现。由于氰基的强极性,大分子处于能量较高的稳定状态,它有恢复到原来稳定状态的趋势。若在紧张状态下使纤维迅速冷却,纤维在具有较大内应力的情况下固定下来,这种纤维就潜伏着受热后的收缩性,即热回弹性,这种在外力作用下,因强迫热拉伸而具有热弹性的纤维,称为腈纶的高收缩纤维,可制作腈纶膨体纱。
) t! o" b+ o( p. @4.热稳定性+ f, @: E, y! Y" x7 f0 `; B* Y
聚丙烯腈具有较好的热稳定性,一般成纤用聚丙烯腈加热到170~180℃时不发生变化,如存在杂质,则会加速聚丙烯腈的热分解并使其颜色变化。
1 p( |- ~% Y- q5 ]; p* x" P
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 楼主| 发表于 2015-8-14 22:46:15 | 显示全部楼层

. v0 n& N9 Y% o4 R' r5.燃烧性4 t( [) w: E3 ^
腈纶能够燃烧,但燃烧时不会像锦纶、涤纶那样形成熔融黏流,这主要是由于它在熔融前已发生分解。燃烧时,除氧化反应外,还伴随着高温分解反应,不但产生NO、NO2,而且还产生HCN以及其他氰化物,这些化合物毒性很大,所以要特别注意。另外,腈纶织物不会由于热烟灰或类似物质溅落其上而熔成小孔。' D0 h6 ~* e: J% \9 R* u) W; M( }
6.吸湿性和染色性' {; z# k4 N0 e2 X
腈纶的吸湿性比较差,标准状态下其回潮率为1.2% ~2.0%,在合成纤维中属中等程度。聚丙烯腈均聚物很难染色,但加入第二、第三单体后,降低了结构的规整性,而且引入少量酸性基团或碱性基团,从而可采用阳离子染料或酸性染料染色,使染色性能得! }0 O9 {# \. {5 j3 R
到改善,其染色牢度与第三单体的种类密切相关。9 Y5 E+ S/ W4 c$ o( f
7.化学稳定性
) v9 b- O. F8 b" h$ s聚丙烯腈属碳链高分子化合物,其大分子主链对酸、碱比较稳定,然而其大分子的侧基—氰基在酸、碱的催化作用下会发生水解,先生成酰胺基,进一步水解生成羧基。水解的结果是使聚丙烯腈转变为可溶性的聚丙烯酸而溶解,造成纤维失重,比强度降低,甚至完全溶解。( b/ U" p4 Z; Y- S* `, \3 H0 b/ S, J
腈纶对常用的氧化性漂白剂稳定性良好,在适当的条件下,可使用亚氯酸钠、过氧化氢进行漂白;对常用的还原剂,如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、保险粉(连二亚硫酸钠)也比较稳定,故与羊毛混纺时可用保险粉漂白。5 T7 O/ e, Q# Y4 l
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 楼主| 发表于 2015-8-14 22:47:11 | 显示全部楼层
; K* B4 S. H6 `# }; P- Q  Q% l) _
8.耐光、耐晒和耐气候性
' ~- z+ ^3 c- x% ]7 {. w9 O; t' [腈纶具有优异的耐日晒及耐气候性能,在所有的天然纤维及化学纤维中居首位。腈纶优良的耐光和耐气候性,主要是聚丙烯腈的氰基中,碳和氮原子间的三价键能吸收较强的能量,如紫外光的光子,转化为热,使聚合物不易发生降解,从而使最终的腈纶具有非常优良的耐光性能。棉纤维如用丙烯腈接枝或氰乙基化处理后,耐光性能也大大改善。; ]. N$ S4 Z5 a8 `: X  K
9.其他性能
+ Y4 ]7 z# q8 L  l$ I$ P) D" i& |$ D腈纶不被虫蛀,这是优于羊毛的一个重要性能,另外对各种醇类、有机酸(甲酸除外)、碳氢化合物、油、酮、酯及其他物质都比较稳定,但可溶解于浓硫酸、酰胺和亚砜类溶剂中。4 ?/ w; N/ v7 m, J! D* J% ^
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