纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (05): 64-69.doi: 10.13475/j.fzxb.20180502106

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聚乳酸纤维原液着色用改性炭黑的制备及其性能

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  • 收稿日期:2018-05-08 修回日期:2019-01-15 出版日期:2019-05-15 发布日期:2019-05-21
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Preparation and properties of modified carbon black for dope dyeing of polylactic acid fiber

  • Received:2018-05-08 Revised:2019-01-15 Online:2019-05-15 Published:2019-05-21

摘要:

针对聚乳酸纤维原液着色过程中炭黑与聚乳酸相容性差导致其力学性能下降的问题,采用原位聚合法制备了聚乳酸改性炭黑,并对聚乳酸纤维进行原液着色。探讨丙交酯用量、反应温度、聚合时间对聚乳酸改性炭黑的粒径及粒径分布的影响,并对其在聚乳酸纺丝溶剂中的分散稳定性进行测试,同时对加入改性与未改性炭黑前后的聚乳酸纺丝液及聚乳酸膜进行分析与表征。结果表明:在丙交酯单体的用量为1. 5 g、聚合时间为6 h、聚合温度为70 ℃时制备出的改性炭黑的粒径最小,为184. 2 nm,且其在聚乳酸纺丝溶剂中可以稳定分散,与聚乳酸相容性较好;与未改性炭黑相比,加入改性炭黑后聚乳酸的力学性能得到提升。

关键词: 聚乳酸纤维, 原液着色, 炭黑, 分散稳定性, 容性

Abstract:

In order to solve the problem of deterioration of the mechanical properties caused by the poor compatibility between carbon black and polylactic acid in the dope dyeing process of polylactic acid fiber, polylactic acid modified carbon black was prepared by in-situ polymerization, which was then used in the dope dyeing of PLA. The effects of lactide dosage, reaction temperature, time and other factors on the particle size and particle size distribution of polylactic acid modified carbon black were explored, and the dispersion stability thereof in polylactic acid spinning solvent was tested. The polylactic acid spinning solution and the polylactic acid film added with the unmodified carbon black or the modified carbon black were analyzed and characterized. The results show that the modified carbon black has a minimum particle size (184. 2 nm) when the dosage of the lactide monomer is 1. 5 g, the polymerization time is 6 h, and the polymerization temperature is 70 ℃. The polylactic acid modified carbon black can be stably dispersed in polylactic acid spinning solvent, and has good compatibility with polylactic acid. Compared with unmodified carbon black, the mechanical properties of polylactic acid are improved after adding modified carbon black.

Key words: polylactic acid fiber, dope dyeing, carbon black, dispersion stability, compatibility

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