TiO_(2)改性聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的凝聚态结构演变及其力学与抗紫外性能调控OA

聚酯纤维改性中力学性能与功能常存在难以兼顾的矛盾,为了取得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维在力学强度、紫外防护等性能上的平衡,采用熔融纺丝法制备了Ti O_(2)改性PET纤维,利用SEM,DSC,XRD等方法考察了Ti O_(2)异相成核与团聚行为对纤维微观结构及宏观性能的影响。实验结果表明,通过工艺的精确控制,高密度的亚微米Ti O_(2)粒子可在PET基体内部构建致密且连续的填充网络。Ti O_(2)在基体中存在降低成核位垒与限制链段运动的竞争机制,0.65%(w)低负载下,TiO_(2)作为异相成核剂使纤维结晶度升至67.58%,强度达峰值5.27 cN/dtex;当TiO_(2)含量增至2.47%(w)时,紫外透射率降至5%以下,实现了力学性能与紫外屏蔽的最佳平衡;而在8%(w)高负载下,纤维强度虽然降低,但断裂伸长率与热尺寸稳定性提高,且紫外透射率趋近于零。通过量化高强型、平衡型及高防护型差异化PET纤维的工艺窗口,为相关产品开发提供了理论支撑。