1、第十二章 合 成 纤 维,本章主要内容:12.1 概述12.2 聚酯纤维12.3 聚酰胺纤维12.4 聚丙烯腈纤维12.5 聚乙烯醇纤维12.6 其他合成纤维难点:无,12.1 概述12.1.1 合成纤维发展概况 合成纤维是从本世纪30年代开始发展的。第一种合成纤维是尼龙66自1939-1940年工业化生产以来世界上已生产有几十种之多。其品种及分类见图12-1。,上述各类中还可进一步分成几个小类,如聚酰胺类纤维中有脂肪族、脂环族及芳香族三小类;每小类还可分成很多个品种。在众多的合成纤维中最主要的只有聚酯、聚酰胺及聚丙烯腈三类,见表121,其次是聚乙烯醇、聚烯烃及含氯类纤维。而聚酰亚胺及聚四氟乙
2、烯纤维一些小品种,产量不大,因具有耐高温特性,在国民经济中占有持殊的地位(用于航天、航空等高科技领域中)。,12.1.2 成纤聚合物的结构与特性 任何一种高分子量聚合物若能纺丝加工成有用的纤维,在其结构和性质上必须具有某些特点: 聚合物长链必须是线型的,尽可能少的支链,也无交联。因为线型大分子能沿纤维纵轴方向有序地排列,可获得强度较高的纤维。 由聚合物应具有适当高的分子量,分子量分布要窄。若分子量太低。不能成纤,性能也差;太高,性能提高得不多,反而会造成纺丝和加工的困难。 聚合物分子结构要规整,易于结晶,最好能形成部分结晶的结构。晶态部分可使聚合物分子的取向态较为稳定。而晶体的复杂结构和缺陷部
3、分以及无定形区域,可使聚合物纺成的纤维具有一定的弹性和较好的染色性等。,聚合物大分子中含有极性基因,可增加分子间的作用力,提高纤维的物理和机械性能。结晶性聚合物的熔点和软比点应比允许的使用温度高得多,而非结晶性的聚合物,其玻璃化温度应比使用温度高。聚合物要有一定的热稳定性,易于加工成纤,并具有实用价值。,12.2 聚酯纤维 1941年用对苯二甲酸与乙二醇缩聚获得聚对苯二甲酸乙二醇酯。经熔融纺丝制成性能优良的纤维,于1953年实现工业化。由于其独特的性能,发展较快,至1972年它的产量已占合成纤维中的首位。 目前这类纤维中最主要的品种是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称PET)所制成的。这种纤维在
4、我国的商品名称为“涤纶”。12.2.1 PET的结构与性能12.2.1.1 PET大分子的线型结构与特征,12.2.1.2 PET的熔点,12.2.1.3 PET的分子量,12.2.1.4 PET的降解反应,12.2.2 PET的合成,12.2.3 PET生产流程,12.2.4 PET纤维的性能与应用, PET纤维的性能, PET纤维的应用,12.2.5 PET纤维的改性与新型聚酯纤维, PET纤维的改性, 新型聚酯纤维,12.3 聚酰胺纤维,12.3.1 聚酰胺的结构与成纤性能,12.3.2 尼龙-6的合成, 尼龙-6的合成反应, 尼龙-6的生产工艺流程, 尼龙-6的其他方法,12.3.3
5、尼龙-66的合成, 尼龙-66的合成反应, 尼龙-66的生产流程,12.3.4 聚酰胺纤维的性能与应用, 聚酰胺纤维的性能, 聚酰胺纤维的应用,12.3.5 聚酰胺纤维的改性和新品种, 聚酰胺纤维的改性, 聚酰胺纤维的新品种,12.4 聚丙烯腈纤维,12.4.1 聚丙烯腈的结构与特性, 聚丙烯腈纤维的特性,12.4.2 聚丙烯腈纤维合成工艺,12.4.3 聚丙烯腈纤维的性能和应用, 聚丙烯腈纤维的性能, 聚丙烯腈纤维的应用,12.4.4 聚丙烯腈纤维的改性,12.5 聚乙烯醇纤维,12.5.1 聚乙烯醇纤维的合成、性质, 聚乙烯醇纤维的合成, 聚乙烯醇纤维的性质,12.5.3 聚乙烯醇纤维的性能与应用, 聚乙烯醇纤维的性能, 聚乙烯醇纤维的应用,12.5.4 聚乙烯醇的改性与新品种, 聚乙烯醇的改性,12.6 其他合成纤维,特种合成纤维,