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改性三聚氰胺树脂与粘胶共混后制备纤维及其性能的分析

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摘要

第一章 绪论

1.1 导言

1.2 粘胶纤维

1.2.1 粘胶纤维的发展

1.2.2 再生纤维素纤维制备方法

1.2.3 粘胶纤维的结构与性能

1.2.4 粘胶纤维的分类

1.2.5 粘胶纤维的应用

1.3 三聚氰胺甲醛树脂

1.3.1 三聚氰胺甲醛树脂的介绍

1.3.2 三聚氰胺甲醛树脂的合成

1.3.3 三聚氰胺树脂的改性研究

1.4 湿强剂综述

1.4.1 湿强剂的意义

1.4.2 湿强剂的作用机理

1.5 阻燃剂综述

1.5.1 阻燃技术的发展史

1.5.2 粘胶纤维阻燃机理

1.6 粘胶纤维的阻燃改性研究

1.6.1 后处理阻燃改性

1.6.2 共混添加法

1.6.3 接枝共聚阻燃改性

1.7 本课题研究的目的、内容及意义

1.7.1 本课题的研究目的

1.7.2 本课题的研究内容

1.7.3 本课题研究的意义

第二章 改性三聚氰胺树脂的制备

2.1 实验试剂

2.2 实验设备及仪器

2.3 改性三聚氰胺树脂的制备

2.3.1 戊二醛改性三聚氰胺树脂的制备

2.3.2 PVA改性三聚氰胺树脂的制备

2.3.3 钛酸酯偶联剂改性三聚氰胺树脂的制备

2.4 改性三聚氰胺树脂性能测试

2.4.1 合成改性三聚氰胺树脂的表征

2.5 改性三聚氰胺树脂实验条件的研究

2.5.1 pH对聚合过程的影响

2.5.2 温度对聚合体系的影响

2.5.3 固含量对体系粘度的影响

2.5.4 不同改性剂对树脂合成体系粘度的影响

2.6 本章小结

第三章 改性三聚氰胺树脂共混粘胶膜的制备及性能研究

3.1 实验原料

3.2 实验仪器

3.3 三聚氰胺甲醛树脂共混粘胶膜的制备

3.3.1 改性三聚氰胺树脂共混粘胶膜的制备

3.4 共混粘胶膜表征与测试

3.4.1 氮含量测试

3.4.2 力学强度测试

3.4.3 场发射扫描电子显微镜分析

3.4.4 极限氧指数测定

3.5 戊二醛改性三聚氰胺甲醛树脂共混粘胶膜的性能测试

3.5.1 氮含量测试

3.5.2 力学强度测试

3.5.3 场发射扫描电镜分析

3.5.4 极限氧指数测定

3.6 钛酸酯偶联剂改性三聚氰胺树脂粘胶复合膜的性能测试

3.6.1 氮含量测试

3.6.2 力学强度测试

3.6.3 扫描电镜分析

3.6.4 极限氧指数测定

3.7 PVA改性三聚氰胺树脂粘胶复合膜的性能测试

3.7.1 氮含量测试

3.7.2 力学强度测试

3.7.3 扫描电镜分析

3.7.4 极限氧指数测定

3.8 本章小结

第四章 三聚氰胺树脂改性粘胶纤维的结构与性能分析

4.1 实验原料

4.2 实验仪器

4.3 合成三聚氰胺甲醛树脂改性粘胶纤维的制备

4.4 材料性能测试方法

4.4.1 红外光谱分析

4.4.2 扫描电镜分析

4.4.3 热失重分析

4.4.4 纤维力学强度测试

4.4.5 氮含量测试

4.4.6 极限氧指数测定

4.5 戊二醛改性三聚氰胺甲醛树脂改性粘胶纤维的性能分析

4.5.1 红外光谱分析

4.5.2 场发射扫描电子显微镜分析

4.5.3 热失重分析

4.5.4 氮含量测试

4.5.5 力学强度测试

4.5.6 极限氧指数测定

4.6 PVA改性三聚氰胺甲醛树脂改性粘胶纤维的研究

4.6.1 红外光谱分析

4.6.2 场发射扫面电子显微镜分析

4.6.3 热失重分析

4.6.4 氮含量测试

4.6.5 力学强度测试

4.6.6 极限氧指数测定

4.7 钛酸酯偶联剂改性三聚氰胺甲醛树脂改性粘胶纤维的研究

4.7.1 红外光谱分析

4.7.2 场发射扫描电子显微镜分析

4.7.3 热失重分析

4.7.4 纤维力学强度测试

4.7.5 氮含量测试

4.7.6 极限氧指数测定

4.8 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

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摘要

随着经济社会的不断进步,纺织材料的质量和安全性能越来越受到消费者的重视。粘胶纤维是一种具有悠久历史的再生纤维素纤维,因具有优良的服用性和良好的人体亲和性而深受人们喜爱,被广泛应用于各类纺织材料。粘胶纤维的主要缺点是湿强度低、易燃的特点,这很大程度上限制了粘胶纤维的应用范围。
  三聚氰胺树脂是长久以来的纸张湿强剂和定性剂,并且有着优异的阻燃特性。本文通过实验制备出了具有良好链柔性和稳定性的改性三聚氰胺树脂,将其与粘胶进行共混纺丝,成功制备了具有阻燃和高湿强度的粘胶纤维。
  首先,用戊二醛、PVA、钛酸酯偶联剂MS-200对三聚氰胺树脂进行了改性,提高了三聚氰胺树脂的稳定性。结果表明:戊二醛改性三聚氰胺树脂合成的最佳工艺条件是:三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1∶2.5,体系固含量为50%,温度控制在80℃,戊二醛添加量为6%; PVA改性三聚氰胺树脂最佳工艺条件是:三聚氰胺树脂和甲醛的摩尔比为1∶2.5,体系固含量为50%,反应温度控制在80℃,PVA添加量为2%; MS-200改性三聚氰胺树脂最佳工艺条件:三聚氰胺树脂和甲醛的摩尔比为1∶2.5,体系固含量为50%,反应温度控制在80℃,MS-200添加量为2%。
  其次,对改性三聚氰胺树脂粘胶复合膜性能进行了测试。结果表明:戊二醛改性三聚氰胺树脂粘胶复合膜在树脂粘度为200mPa*s的条件下力学强度增加了36.2%,复合膜极限氧指数提高到26.4%; PVA改性三聚氰胺树脂粘胶复合膜在树脂粘度为200mPa*s的条件下力学强度增加了19.1%,复合膜极限氧指数提高到25.3%; MS-200改性三聚氰胺树脂粘胶复合膜在树脂粘度为200mPa*s的条件下力学强度增加了22.8%,复合膜极限氧指数提高到27.5%。改性三聚氰胺粘胶复合膜强度和阻燃性能均有较大幅度的提高。
  最终,制备了改性树脂粘胶纤维。结果表明:戊二醛、PVA、MS-200改性树脂粘胶纤维湿强分别增加:14.4%、6.3%、10.8%;改性纤维的极限氧指数达到24.2%、23.1%、25.3%。改性纤维湿强度和极限氧指数均比普通纤维有较大提高。

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