熔噴PBT非織造布及其復(fù)合濾材的制備及表征.pdf

1、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)晶型熱塑性聚酯，它不僅具有結(jié)晶速度快、機(jī)械強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、電絕緣性能良好的特點(diǎn)，而且具有突出的耐熱、耐酸、耐油污和耐化學(xué)腐蝕性能，得到了科研工作者和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。采用熔噴法制得的PBT非織造布纖維細(xì)且柔軟，加之良好的耐油污、耐熱性能，在汽車燃油過(guò)濾方面有著良好的應(yīng)用前景。目前，國(guó)產(chǎn)濾材多為濾紙結(jié)構(gòu)，納污容量低、使用壽命短。而高效復(fù)合燃油濾材多為國(guó)外進(jìn)口，大大增加了生產(chǎn)

2、成本。因此，成功制備一種國(guó)產(chǎn)的高效復(fù)合燃油濾材迫在眉睫。
　　 本課題對(duì)熔噴用PBT切片進(jìn)行了熱性能、結(jié)晶性能和流變性能分析;研究了熔噴過(guò)程中空氣壓力、接收距離、泵供量對(duì)PBT非織造布結(jié)構(gòu)性能的影響;初步探索復(fù)合濾材的成型工藝，并對(duì)最終制備的復(fù)合濾材進(jìn)行性能表征。
　　 實(shí)驗(yàn)中采用的PBT切片熔點(diǎn)為224.7℃，分解溫度為382.3℃，熔融指數(shù)為154.0g/10min。研究發(fā)現(xiàn)，PBT非等溫結(jié)晶過(guò)程與Ozawa方程相吻

3、合而不符合用Jeziorny法處理的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程，用Ozawa方程得到的Avrami指數(shù)n隨溫度的變化在1.06-1.80范圍內(nèi)波動(dòng);PBT熔體為非牛頓流體，在同一剪切速率下，體系的表觀粘度會(huì)隨溫度的升高而降低。當(dāng)剪切速率在500-4000s-1范圍內(nèi)變化時(shí)，粘流活化能分布在47-53KJ/mol之間。此外，隨著熔體溫度的升高，PBT的非牛頓指數(shù)逐漸增大，大分子鏈段的活動(dòng)能力增強(qiáng)。
　　 熔噴過(guò)程中，隨空氣壓力的增大，PBT纖

4、維的直徑逐漸變細(xì)，PBT非織造布的斷裂強(qiáng)力逐漸增大，且縱向(機(jī)械方向)的斷裂強(qiáng)力始終大于橫向(非織造布表面與機(jī)械方向垂直)的斷裂強(qiáng)力;非織造布的平均孔徑和最大孔徑均有所減小。隨著接收距離的增加，PBT纖維的直徑逐漸減小，但變化并不顯著;PBT非織造布的斷裂強(qiáng)力逐漸減小，且縱向斷裂強(qiáng)力和橫向斷裂強(qiáng)力趨于平衡;纖網(wǎng)透氣性能逐漸增強(qiáng)。隨著泵供量的增加，PBT纖維的直徑逐漸變粗，纖維之間的粘連現(xiàn)象嚴(yán)重，PBT非織造布的斷裂強(qiáng)力逐漸增大。實(shí)驗(yàn)制得

5、的熔噴PBT非織造布纖維直徑集中分布在3-7μm之間。平均孔徑分布在7-12μm，最大孔徑分布在18-27μm。最大縱向斷裂強(qiáng)力為27.9N，最大橫向斷裂強(qiáng)力為20.9N。
　　 采用自制的PBT非織造布制備復(fù)合濾材。制備過(guò)程中，隨著成型壓力的增加，PBT非織造布復(fù)合濾材的厚度、透氣量、最大孔徑、平均孔徑均有減小的趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，粘膠劑含量對(duì)復(fù)合濾材的厚度幾乎沒(méi)有影響，但隨著粘膠劑含量的增加，材料的透氣量、最大孔徑和平均孔徑均