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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
- }! p. `' a% h5 E* m' \& H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。
1 }" f, d1 j/ l6 Z( g2.玻璃化转变温度. s  J. ?( {% w! R( C. r
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。' P4 ~$ q+ q5 F8 S8 c& y5 `% W1 J9 u
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 楼主| 发表于 2015-8-14 22:44:23 | 显示全部楼层
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3.热弹性
/ |$ T4 E, X6 U2 ~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。+ S7 X' ?% A, J# p3 K; J8 c
4.热稳定性
2 p# [: m" j7 C) P% Q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。
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 楼主| 发表于 2015-8-14 22:46:15 | 显示全部楼层
2 L9 o9 R* ?6 n* K! `
5.燃烧性6 ?. {/ M  S5 N( X* N' A
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。
; j" ]% _* C$ W+ q- a. E8 l6.吸湿性和染色性
) }* D  \2 x/ O! Y2 @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
8 h& ~( N5 u4 |7 ^4 E1 i到改善,其染色牢度与第三单体的种类密切相关。
4 n. ~) @7 o. M! X' E+ r7.化学稳定性
" i$ w3 E7 C2 J. u& R4 Y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。) _* s: g# d, ^
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。
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 楼主| 发表于 2015-8-14 22:47:11 | 显示全部楼层
( p' t! q# g; x3 M; Y
8.耐光、耐晒和耐气候性* X- M0 ?* O% ?: }* m
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。
* E# |/ I# t! H! \. a9.其他性能+ Y* y7 z/ y' P% d6 `
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 d' r; E2 I6 }+ p$ O: f7 [
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