张凯

摘 要 制备了聚乙二醇（PET）/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PET）/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBA）和聚乙二醇（PEG）/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBA）。用偏振光显微镜和原子力显微镜对两种非均相复合体系的界面进行了研究。用接触角仪测量了涤纶织物的接触角。结果表明，纤维的储存温度与结晶温度相等，确定了附生体系的交叉结晶结构。选择合适的树脂，二次结晶可以改善涤纶织物的表面连通性，其目的是改善PET纤维复合材料的内部界面结构。

关键词 酯纤维;附生结晶法;纤维表面;浸润性

前言

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的分子结构很小，极性官能团对PET超细纤维合成革的透水性和透气性有影响，而且PET纤维很难与其他树脂形成强的相互作用，获得了良好的结合界面。结果表明，树脂在纤维表面的共晶化后，纤维与树脂的界面明显改善。为了改善PET纤维的表面性能，人们试图改善PET纤维的表面性能[1]。

1实验部分

（1）原材料：聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBA）：来自巴斯夫股份有限公司，含量为3.5x104 g/mol;聚乙二醇（PEG）：采购分子量：1500g/mol;聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维：采购自益智化纤，规格：DTY 100D/36F。

（2）附生體系的制备：首先将PBA溶液浇铸膜加热至100摄氏度，保持5min，消除热历史，然后以50c/min的速率将PBA薄膜冷却至50c或30C，并立即施加张力使PET纤维或织物与过冷PBA片紧密接触，在不同温度下观察到结晶后50℃和30℃时的晶体结和结晶结构。

（3）测试方法采用扫描电子显微镜（SEM）观察奥林巴斯BX51纤维及其附属系统的形态结构。纳米镜AFM测试Ⅱ是基于多模式AFM（数字仪器）的轻敲模式。扫描速度为0.8hz～1.8see，TESP硅探针共振频率为300khz。10L液滴在同一样品表面上的接触角是由中国数据物理公司的接触角测量装置测得的，因为接触角是应用的五个不同测量点的平均值。

2结果分析

2.1 PET纤维/PBA和PET纤维/PEG附生体系的形态结构

不同温度（A：50℃;B：30℃）下PBA在PET纤维中的附生晶体结构会有所不同，当结晶温度较高时，PBA在远离PET纤维的地方形成大球体，但在纤维附近有明显的附生晶体，即PBA在垂直于纤维长轴方向上形成厚度约为100 m的横向晶体结构。PBA的晶体结构与晨温体系不同。结果表明，结晶温度对附生层厚度的影响较大。附生层厚度随结晶温度的升高而增大。

PET纤维在PBA中熔化后，由于PET纤维尺寸PBA具有很强的芯诱导能力，PBA区域的核密度很低，远离纤维生长。当球状体在晶体中生长到一定长度时，该区域的球状体核开始远离纤维而成像。晶体生长之前，螺旋线的碰撞停止了生长。高温下附生层的晶体结构相似，说明结晶温度对附生晶体的晶体结构没有影响，而只影响附生层的厚度[2]。

此外，附生晶体的形成可能是由于纤维引入引起的非均匀成核或剪切作用。为了研究PBA对PET纤维表面的影响，研究了剪切应力对PBA结晶的影响。将样品加热至熔点，去除其上存在的原子核，然后以50c/min的速率冷却至等温结晶。从中可以看出，熔融再结晶基本上不会减少PET纤维的形核。PBA基体引起的晶体结构PBA PET纤维完全非均匀成核。它在纤维诱导剪切过程中产生的表晶阴影不明显，这与诱导附生结晶诱导pet纤维差异有关。

为了更仔细地研究PBA在PET纤维上的表观形成，采用原子力显微镜（AFM）研究了PBA的晶体结构，在远离PET纤维的地方没有PBA晶片，其生长方向与球晶相同。晶圆的类型主要是垂直的“边缘”晶圆，但在某些领域“边缘”晶圆变成了“扁平”晶圆。在靠近PET纤维的区域，如图4所示，PBA占主导地位，“边缘”晶圆形成平行阵列，未观察到晶圆扭转转移应。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PBA）在聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）纤维核中密度较高，晶型为“侧”晶圆片，垂直于pet平行纤维的生长方向。由于晶圆的生长速率是相同的。

2.2 如果用PET纤维作为增强材料

PBA或PEG-PET纤维在材料表面的附着力对制备具有良好表面相容性的PET纤维复合材料具有重要意义。纤维很难与树脂基体形成强的相互作用和良好的附着力。界面使复合材料在小载荷下沿纤维的横向运动，导致复合材料的失效。但是，在PET纤维表面涂覆树脂层，可使其与PBA或PEG具有良好的相容性，纤维表面与基体树脂的界面相容性提高。路径高黏合强度“交叉”之间的聚酯纤维泡沫和PBA。因此，“结晶”可以改善内部PET纤维复合材料的界面[3]。

3结束语

PET纤维对PBA有很强的芯诱导能力，但Peg在垂直于PET纤维的轴向上有很差的核能力，PBA晶片彼此平行，沿生长方向生长，没有晶圆扭转;聚乙二醇晶片取向不良，存在晶片扭转现象。温度是PBA在体内和附生系统中的形态，是决定其状态结构的决定性因素。PEG处理后，在较高的温度下可以得到较厚的结晶，显著提高了PBA和PET纤维的亲水性，特别是PEG的作用效果。

参考文献

[1] 王海军，赵庭山，石宝，等.聚酯纤维的附生结晶法改善纤维的表面浸润性[J].高分子材料科学与工程，2012，28（10）：39-42.

[2] 王海军，赵庭山，石宝，等.聚酯纤维的附生结晶法改善纤维的表面浸润性[J].期刊，2016，28（10）：39-42.

[3] 赵军，李轩.153型浸润剂在中碱玻璃纤维经纱生产上的应用研究[J].玻璃纤维，2018，284（6）：20-24.