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涤纶的结构形态

编辑:衢州誉思线业有限公司  时间:2021-01-05

        涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯,分子式 HO-H2C-H2C-O[-OC-Ph-COOCH2CH2O-]n,因分子链上存在大量酯基故称聚酯纤维(PET),其长链分子的化学结构式为H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH,用于纤维的聚酯相对分子量一般在18000~25000左右,仿毛涤纶分子量较低,工业涤纶分子量较高。实际上,其中还有少量的单体和低聚物存在。这些低聚物的聚合度较低,又以环状形式存在。聚对苯二甲酸乙二酯可由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯9BHET)后缩聚而成。

        从涤纶分子组成来看,它是由短脂肪烃链、酯基、苯环、端醇羟基所构成。涤纶子中除存在两个端醇羟基外,并无其它极性基团,因而涤纶纤维亲水性极差。涤纶分子中约含有46%酯基,酯基在200℃以上时能发生水解、热裂解,遇强碱则皂解,使聚合度降低,100℃以下普通用量的洗涤剂洗衣粉对涤纶无任何影响;涤纶分子中还含有脂肪族烃链,它能使涤纶分子具有一定柔曲性,但由于涤纶分子中还有不能内旋转的苯环,故涤纶大分子基本为刚性分子,分子链易于保持线型。因此,涤纶大分子在这一条件下很容易形成结晶,故涤纶的结晶度和取向性较高。

        应用电子衍射测得的涤纶折叠链片晶的厚度约为10NM左右,而涤纶单基的长度为1.075NM,因此,可认为片晶厚度相当于9个涤纶分子的单基长度。但是,涤纶大分子链长约为1.075*130(平均聚合度)=140NM,由此可见涤纶片晶大分子链必须取折叠链结构。折叠有可能发生在-CH2-CH2-链段处,其原因是该处链的柔曲性较好,易于折曲。

        此外,由于涤纶大分子也能形成伸直链结晶(原纤化结晶)。可见,涤纶内部折叠链结晶和原纤结晶共存。这两种结晶比例随拉伸倍数、热定型条件而异。


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