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改性熔喷聚丙烯非织造布的制备和性能研究

作　者: 黄景莹
导　师: 吴海波
学　校: 东华大学
专　业: 纺织工程
关键词: 聚丙烯(PP) 改性熔喷非织造布驻极体过滤效率
分类号: TS176
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

熔喷工艺特殊的工艺特点,赋予聚丙烯熔喷纤维特殊的结晶结构,影响了其实际应用,本课题针对其结晶结构的变化,提出了熔喷聚丙烯的热处理及纳米粒子共混改性研究。采用普通聚丙烯树脂为原料,对制备的聚丙烯熔喷非织造布分别进行90℃、110℃、和130℃的热处理,然后进行电晕放电驻极,测试各项性能。研究发现,随着处理温度的提高,聚丙烯熔喷布的晶型逐渐由拟六方晶变为α晶,晶粒尺寸由6.55nm增大到9.85nm,结晶度由34.31%增大到43.42%；熔喷布的纵横向强力和透气性都逐渐升高；纵横向伸长率则随着温度的升高大大降低。静电性能测试发现110℃处理的聚丙烯熔喷布表面静电势最高,热刺激电流放电峰最大,过滤性能测试结果表明110℃处理的样品过滤效能及稳定性最好。纤维内部结晶结构的改变是熔喷布力学性能和驻极性能变化的主要原因。用硅烷偶联剂KH560对纳米SiO2进行湿法改性,在双螺杆挤出机中与PP共混造粒,热失重、接触角、红外、亲油化度测试结果均表明改性剂与纳米二氧化硅发生了很好的接枝反应,有效地改变了纳米SiO2的表面性能。改性后纳米Si02颗粒在复合母粒断面中分布与未改性相比颗粒大小和分布大大改善,纳米二氧化硅颗粒与聚丙烯结合良好,断面形态由脆性断裂变为塑形断裂,纳米SiO2粒子在聚丙烯这种粒子在PP降温结晶过程中起到了异相成核作用,结晶度提高,晶粒尺寸变小。对改性聚丙烯母粒熔喷适用性进行了试验,并制备出SiO2含量为0.0%,0.1%,0.2%,0.5%,0.8%,1%的聚丙烯熔喷布。测试结果表明,加入纳米Si02后纤维平均细度变大,纤网结构稀疏,平均孔径增加,透气性变大；少量纳米SiO2的加入对聚丙烯熔喷纤维有很强的增强增韧作用,熔喷布强力和伸长率随着纳米SiO2含量的增加先增大后减小。加入纳米SiO2后聚丙烯熔喷纤维结晶度增加,晶型向α晶转变,聚丙烯熔喷纤维晶型和界面复杂化,热刺激电流图谱表明加入纳米SiO2后有利于驻极过程中空间电荷的存储；过滤效率测试表明,在相同的过滤阻力条件下,纳米SiO2/PP复合熔喷布具有更高的过滤效率和稳定性。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
第1章绪论  10-22
  1.1 引言  10-11
  1.2 熔喷法非织造布  11-14
  1.3 驻极体材料概述  14-16
  1.4 熔喷非织造布的过滤性能  16-18
  1.5 驻极非织造布  18-20
  1.6 小结  20-22
第二章热处理对熔喷非织造布性能的影响  22-32
  2.1 实验原料与仪器  22
  2.2 试样的制备  22-24
  2.3 测试与表征方法  24-25
  2.4 结果与讨论  25-31
  2.5 小结  31-32
第三章复合熔喷聚丙烯母粒的制备  32-42
  3.1 纳米二氧化硅  32
  3.2 实验原料与仪器  32-33
  3.3 粉体改性和复合母粒的制备  33-34
  3.4 测试与表征  34-35
  3.5 结果与讨论  35-40
  3.6 小结  40-42
第四章复合母粒熔喷试验探索  42-46
  4.1 试验仪器  42
  4.2 复合熔喷聚丙烯非织造布的制备  42-43
  4.3 复合熔喷聚丙烯非织造布的电镜图  43
  4.4 复合熔喷聚丙烯非织造布的晶型  43-44
  4.5 复合熔喷聚丙烯非织造布的拉伸性能和透气性  44
  4.6 复合熔喷聚丙烯非织造布孔径分布  44-45
  4.7 小结  45-46
第五章复合熔喷聚丙烯非织造布的制备与测试  46-60
  5.1 实验原料和仪器  46
  5.2 驻极复合熔喷聚丙烯非织造布的制备  46-47
  5.3 测试与表征  47-48
  5.4 结果与分析  48-58
  5.5 小结  58-60
第六章结论  60-62
参考文献  62-66
攻读学位期间的研究成果汇总  66-67
致谢  67

改性熔喷聚丙烯非织造布的制备和性能研究

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