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PT工具有良好的弹性回复性和回弹率,良好的着色性等是极有发展前景的新型聚酯材料,近年来发展很快。本文选取了由Shell和Dupont公司提供两种切片提供的。利用差示扫描量热分析仪(DSC),对样品进行了等温结晶动力学和非等温结晶动力学研究,等温结晶动力学研究结果表明Avrami方程处理等温实验数据得到很好的线性结果,Avrami指数n值在1.98～2.56范围内,且Shell样品结晶速率常数K为0.0259～0.482min-1,Dupont样品结晶速率常数K为0.014～0.171min-1。非等温结晶动力学研究结果表明在同等条件下Dupont样品比Shell样品结晶慢些,n值分别为2.724～3.346,3.080～3.923,并计算结晶能力Gc分别为63.47,72.83。利用哈克流变仪,对PTT进行了流变性能的研究,研究的温度范围为240℃～270℃。得出PTT是非牛顿流体,非牛顿指数在0.595～0.873范围内。比较同一剪切速率时Dupont样品的粘流活化能(E)值大于Shell样品,说明Dupont样品对温度的依赖性较强。进行800～1200m/min低速范围内PTT树脂的纺丝实验。纤维测试结果得出,在低速范围内PTT纤维不存在结晶现象,但随纺速的增大总取向度是增大的,且沸水收缩率随纺速的增大而增大。两种样品比较得出在纺丝过程中Dupont样品需要较高的纺丝温度,但由于其端基含量较大,在高温下容易发生降解,因此样品对纺丝温度比较敏感。从结晶性能上看Shell样品的结晶速度大于Dupont样品的。结晶速度过快,不利于纺丝成形,因此在纺丝的过程中要注意控制冷却速率。
在以上结晶动力学,流变性能的研究基础上,结合熔融纺丝模型得出了适合PTT纺丝的熔融纺丝模型。在此基础上,建立了熔融纺丝的数学模型,并用Matlab语言建立了熔融纺丝的模拟系统。采用一维模型模拟了纺速在1000-5000m/min范围内的PTT纺程上温度、速度、结晶等参数的变化。模拟结果表明结晶度,双折射均随纺丝速度的增大而增大,泵供量对凝固点的位置,温度的分布影响很大。利用模拟及纺丝实验的结果对洛阳石化的新型柔性PTT的开发进行了理论指导,其产品的各项性能指标均稳定在控制范围之内,符合设计要求。