不同玻璃化轉(zhuǎn)變溫度聚丙烯腈共混溶液的 流變行為研究

腈綸具有手感柔軟、保暖性好以及色彩艷麗等優(yōu)點，是針織衫、內(nèi)衣、人造毛皮等產(chǎn)品的重要原料。功能有機物改性腈綸由于受到相容性和紡絲、染色工藝中功能分子溶出的影響而受到限制。本文以上述問題為出發(fā)點，將不同Tg的丙烯腈共聚物A與B配置成新的共混紡絲原液，對其流變性能進(jìn)行研究，為后續(xù)的紡絲成型工藝提供參考，由此制備的復(fù)合材料膜具有很好的低溫染色性能。01原料選擇與制備（1）原料A:常規(guī)PAN，聚合級，上海金山石油化工有限公司制。B:改性PAN，實驗室自制，化學(xué)組成為AN-MA-M，M為一種帶有陰離子基團(tuán)的功能單體，通過AN與MA共聚比例調(diào)控可制得低Tg丙烯腈共聚物B（2）原液配制：A、B粉末置于60℃真空烘箱中干燥8～10h備用。按需稱取A、B和NaSCN溶劑，配置成不同共混比例的共混溶液，其固含量為13%。將PAN共混溶液在25℃下緩慢溶脹3h，之后溫度升至60℃并攪拌溶解6h，然后在60℃真空烘箱中脫泡，配制完成的溶液存放待用。02性能測試玻璃化轉(zhuǎn)變溫度采用美國TA公司生產(chǎn)的Q20型差示掃描量熱儀測量A、B的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。將A、B顆粒研成粉末狀，60℃真空烘箱中干燥8～10h，分別稱取A、B粉末5～10mg，置于鋁坩堝中，在氮氣氛圍下從10℃，以5℃/min升溫速率升溫至200℃，記錄其升溫速率曲線，曲線的拐點即為其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，如圖1所示。由圖1可知A的Tg為102．3℃，B的Tg為72．2℃，預(yù)測若將兩者共混制得的纖維有良好的低溫可染性能。為后續(xù)的紡絲成型工藝提供參考，由此制備的復(fù)合材料膜具有很好的低溫染色性能。

2.表觀粘度不同溫度下五種PAN/NaSCN紡絲原液的表觀粘度對剪切速率依賴關(guān)系曲線如圖所示。從圖中可以看出，隨著剪切速率的增加，五種紡絲原液的表觀粘度都呈減小的趨勢，表現(xiàn)出聚合物典型的切力變稀行為。另外，共混之后紡絲原液的表觀粘度均高于單組份A紡絲原液，并且與B的添加量呈正相關(guān)。這是單組分B/NaSCN溶液(樣品2)的粘度本身較單組份A/NaSCN溶液(樣品1)高，B的加入增加了PAN/NaSCN溶液中分子鏈的纏結(jié)點，分子鏈的活動性減弱，從而起到增粘的作用［15］。另外，B中由于共聚時功能第三單體的加入，引入了多種活性官能團(tuán)，也會增加PAN分子之間、PAN與溶劑的相互作用，形成一定程度的物理交聯(lián)，起到增粘的作用。03測試結(jié)論

B具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為70℃，將其與常規(guī)腈綸用紡絲原液“同質(zhì)”共混，由此制得的復(fù)合材料膜具有很好的低溫染色性能，為后續(xù)低溫可染PAN纖維的制備提供了指導(dǎo)。A/B共混改性的PAN聚丙烯腈NaSCN溶液屬于切力變稀的流體，其粘度隨著剪切速率的增加而降低，并且隨著B含量的增加，體系粘度增加，流動曲線上移，出現(xiàn)切力變稀現(xiàn)象的