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1、PPS與PPS/PA66纖維的染色研究一、緒論(一)研究領(lǐng)域概述聚苯硫醚(PolyphenyleneSulfide,縮寫為PPS),是一種新型的高性能化學(xué)材料,具有良好的耐化學(xué)腐蝕性。PPS的分子結(jié)構(gòu)比較簡單,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為,分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列,大量的苯環(huán)賦予PPS以剛性,大量的硫醚鍵又提供柔順性,使其分子結(jié)構(gòu)對稱,易于結(jié)晶,無極性,電性能好,不吸水。PPS亦是一種高性能特種纖維原料,其纖維具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和耐高溫的熱穩(wěn)定性以及抗惡劣環(huán)境、阻燃、絕緣、防輻射等功能,在高溫、化學(xué)腐蝕環(huán)境等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。聚苯硫醚
2、是70年代開始工業(yè)化生產(chǎn)的一種新型高性能熱塑性樹脂,其產(chǎn)品種類主要包括纖維級、膜級和注塑級三種陳志榮等聚苯硫醚纖維的發(fā)展及應(yīng)用前景【J】高科技纖維與應(yīng)用,2009,34(1):46-56,聚苯硫醚樹脂作為一種高分子量聚合物,是一種性能優(yōu)異的工程塑料,也是世界上性價(jià)比最高的特種工程塑料之一,已成為特種工程塑料的第一大品種汪家銘.聚苯硫醚發(fā)展概況及市場前景[J].川化,2007(3):4-8.。PPS近年才應(yīng)用于纖維領(lǐng)域,但是其呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。在環(huán)保領(lǐng)域的主要用途是用作工業(yè)上燃煤鍋爐袋濾室的過濾織物,在航天航空及軍事等領(lǐng)域中用
3、于絕緣、阻燃等用途,用PPS纖維制成針刺氈帶用于造紙工業(yè)的烘干上,是較為理想的耐熱和耐腐蝕材料,也可用于制作電子工業(yè)的特種用紙等等。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各專業(yè)趨于精化,特種工裝的需求量日益增大。PPS纖維作為一種新型的高性能纖維,可用于消防員的防護(hù)服,煉鋼爐前工人的耐高溫阻燃防護(hù)衣褲,化工、電力的防腐蝕、絕緣服裝等。(二)聚苯硫醚纖維在國內(nèi)外研究的進(jìn)展及狀況1.國外發(fā)展現(xiàn)狀聚苯硫醚(PPS)纖維在國外已有較長的發(fā)展歷史。Bartlesville黃嘉.國內(nèi)外聚苯硫醚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與前景.化工新型材料,2005,33(10)
4、:12~16,24.13等在1975年開始研究PPS的紡絲,Phillips公司于1979年研制出纖維級的PPS樹脂,1983年實(shí)現(xiàn)PPS短纖維工業(yè)化生產(chǎn),商品名稱為Ryton,1985年P(guān)hillips公司專利失效后,美、日以及西歐許多發(fā)達(dá)國家紛紛建設(shè)PPS樹脂生產(chǎn)裝置,同時(shí)日本東麗、東洋紡、吳羽等公司相繼進(jìn)行了PPS纖維的開發(fā)。1998年,日本東麗公司開始生產(chǎn)PPS纖維,商品名稱為Torcon,2000年該公司宣布并收購美國Fibers&Yarns公司的PPS纖維部門,從而成為全球PPS纖維的最大供應(yīng)商,該公司目前PPS短纖
5、維產(chǎn)能1500t/y,長絲產(chǎn)能100t/y,2006年產(chǎn)量約1000t。東洋紡公司目前PPS短纖維產(chǎn)能3000t/y,2006年產(chǎn)量約1500t.日本吳羽化學(xué)公司的PPS纖維年產(chǎn)量約400t,美國菲利浦公司在上世紀(jì)90年代,將纖維級PPS樹脂及其纖維生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給東麗公司后不再生產(chǎn)PPS纖維,但由于PPS纖維市場愈來愈看好,最近擬重新開發(fā)纖維級PPS樹脂。奧地利InspecFibers公司和日本東洋紡公司于2003年分別開發(fā)出了耐高溫纖維P84及PPS纖維(Procon),目前這兩種纖維國內(nèi)主要用于高溫過濾。最近荷蘭Diolen
6、工業(yè)纖維公司在世界上首次開發(fā)出高韌性PPS復(fù)絲,并將這一產(chǎn)品推向市場。據(jù)悉Diolen工業(yè)公司PPS纖維產(chǎn)量較大,但未見公開報(bào)道。除此之外日本帝人公司、德國拜耳公司都有類似產(chǎn)品銷售。綜上所述,目前日本上述公司已為全球PPS纖維的主要供應(yīng)商,PPS纖維生產(chǎn)技術(shù)也主要掌握在日本幾家公司手中,其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%以上,PPS纖維產(chǎn)品有短纖、長絲、中空纖維、復(fù)合纖維、非織布和氈等。全球PPS纖維的總產(chǎn)量尚無準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì),估計(jì)在4000~6000t/y之間。國外對PPS纖維的改性研究較多,如BallardLarryBallardLar
7、ryA,SavoyMarcR.Monofilamentsextrudedfromcompatibilizedpolymerblendscontainingpolyphenylenesulfide,andfabricsthereof[P].WO9737066,1997.等使用馬來酸酐接枝聚丙烯作為增溶劑來提高PA66與PPS纖維的相容性,測試結(jié)果表明,PA66的加入明顯提高了PPS纖維的力學(xué)性能;山田廣德等山田廣德,西村鈜記,山上隆之.Polyphenylenesulfidemonofilamentandwovenfabricfo
8、rindustrialuse[P].JP10060736,1998.將PPS與乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)共混紡絲,極大的改善了PPS纖維的耐磨性能;堂本由修等堂本由修,齋藤博.[P].JP5279918,1993將PPS與改性低密度聚乙烯及苯乙烯-丙烯腈共