材料化学 涤纶27页PPT

和实验手段，认识了物质的结构与性能之间的关系 和规律，合成制备了数以千万计的化学物质。面对 材料科学、信息科学等其它学科迅猛发展的挑战和 人类对认识和改造自然提出的新要求，化学在不断 开拓新的研究领域和思路的同时，不断地创造出新 的物质和品种来满足人民的物质文化生活，造福国 家，造福人类。当前，资源的有效开发利用、环境 保护与治理、社会和经济的可持续发展、新型材料 的开发和应用等是科学工作者关注的重大问题。
晶体还可分为单晶（single crystals）和多晶
（ multicrystal）。 单晶是由一个晶核沿各个方向均匀生长的
各向异性的均匀物体，其晶体内部粒子基本上 按一定规则整齐排列。具有一定的熔点。
多晶由许多单晶颗粒杂乱聚结而成，所以
尽管每颗晶粒是各向异性，但由于晶粒排列杂 乱，各向异性互相抵消，整个晶体便失去了各 向异性的特征。
NaCl型结构:自然界有几百种化合物都属于 NaCl型结构，有氧化物MgO，CaO，SrO，BaO， CdO，MnO，FeO，CoO，NiO；氮化物里TiN， LaN，ScN，CrN，ZrN；碳化物TiC，VC，ScC等； 所有的碱金属硫化物和卤化物（CsCl，CsBr，CsI 除外）也都具有这种结构。
2. AB2型化合物结构
a. CaF2(萤石)型结构:CaF2属立方晶系，面 心立方点阵，Fm3m空间群，正负离子数比为 1:2。
b. TiO2(金刚石)型结构:金红石是TiO2的一 种稳定型结构，属四方晶系，p*4/m*n*m空间 群。
1. 负离子配位多面体规则
位多面体，正负离子间的平衡距离取决于离子半径之 和，而正离子的配位数则取决于正负离子的半径比。 这是鲍林第一规则。将离子晶体结构视为由负离子配 位多面体按一定方式连接而成，正离子则处于负离子 多面体的中央，故配位多面体才是离子晶体的真正结 构基元。

H O O C - R - C O O H H O O C - R - C O O - R '- O O C - R - C O O H + O O - R '- O H +
三 聚 体
H O - R '- O H H O - R '- O O C - R - C O O - R '- O H + H 2 O
• 8．耐光性好。耐光性仅次于腈纶。
• 9．耐腐蚀。可耐漂白剂、氧化剂、烃类、 酮类、石油产品及无机酸。耐稀碱，不怕 霉，但热碱可使其分解。还有较强的抗酸 碱性，抗紫外线的能力
九、应用
• 涤纶的用途很广，大量用于衣料、床上 用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物 等纺织品以及其他工业用纤维制品，如过 滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带 等。改性纤维用途范围发生很大变化，扩 大了应用领域。在工业、农业及高科技领 域应用日益广泛，如可用于绳索、汽车安 全带及轮胎子午线；还可制成抗静电、阻 燃型、有色纤维等。
分子量一般控制在18000～25000左右。
八、制备
• 涤纶纤维的生产是将聚酯熔体在压力下， 定量地由纺丝机中的喷丝孔流出丝束，经 冷却、凝固再经拉伸及后加工处理而制成 涤纶短纤维和长丝。
以二元羧酸与二元醇为原料：
H O O C - R - C O O H + H O - R ' - O H H O O C - R - C O O - R ' - O H + H 2 O 二 聚 体
3.染色温度提高到200℃左右，染料升华，进入纤维
内部。
3、静电现象
不同的纺织纤维之间或纤维与其他物体之间 相互摩擦时，往往会产生静电场。

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为什么改性？？
刘松梅《涤纶的改性方法研究》 2008. 06
涤纶由于内部分子排列紧密 , 分子间缺少亲水结构 , 因 此回潮率很小 , 吸湿性能差。在相对湿度为 95% 的条件下 , 其最高吸湿率为 0. 7% , 由于其吸湿性差 , 抗静电性不好 , 涤纶织物透气性不好 , 染 色性差 , 抗起毛起球性差。
---《高分子化学》增强版 潘祖仁主编
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PTA（纯对苯二甲酸）或DMT （对苯二甲酸二甲酯）和EG是 制造PET的基本原料，其中EG 可从石油裂解的乙烯制得；而 PTA和DMT的制造技术路线和 工艺较为复杂。目前主要以各 种二甲苯为原料，其中最多的 是用对二甲苯制备PTA和DMT， 其次是以廉价的混二甲苯作原 料，其他原料采用较少。 -----《涤纶生产技术回答》
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谢谢观看！
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涤纶的改性
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改性发展
异 性 化 功 能 化
功 能 复 合 化
多功能复合改性涤纶将 是改性涤纶的发展方向 ，如将抗茵、防静电等 多种功能性与截面异形 相结合，开发导湿快干 的功能性涤纶纤维。
通过改变纤维截面形 随着科技的发展、人 状或超细化来增加纤 们消费观念的改变， 维的比表面积，提高 人们不断追求服饰的 孔隙率，进而使织物 差别化、功能化，促 具有良好的吸湿透气 使涤纶纤维的功能化 性能
民用涤纶
阻燃纤维织物（消防工作服）
涤 纶 的 应 用
短纤维（春秋或冬季的外衣、玩具 的充填材料、高档被褥） 轮胎帘子线、工业绳索、传送带 （耐热性、耐疲劳性）
工业用涤纶
工作服、滤布、渔网（化学性能优良） 窗帘、船帆、帐篷（耐光性）

• Small enough to be flexible
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纤维的基本性能
• (1)一定的长度和长度整齐度； • (2)一定的细度和细度均匀度； • (3)一定的强度和模量； • (4)一定的延伸性和弹性； • (5)一定的抱合力和摩擦力； • (6)一定的吸湿性和染色性； • (7)一定的化学稳定性。
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• 中腔胞壁对比法： 原理——成熟好的纤维胞壁厚而中腔宽度小，成熟度差的胞壁薄而中腔小。所以可根据棉纤维中腔宽度与胞 壁厚度的比值来测定成熟系数。
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• NaOH膨胀法： 原理——棉纤维在18%NaOH溶液中膨化后，截面形状改变。根据膨化后胞壁厚度/纤维最大宽度，纤维外 形定确定正常纤维N、薄壁纤维B、死纤维D；计算成熟度比M。
(polyurethane), 氯纶Polyvinyl chloride
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第二节 纤维的加工、应用与发展
• 天然纤维 • 棉纤维 • 麻纤维 • 毛纤维 • 丝纤维
• 化学纤维
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棉纤维
• 主要产棉区 • 棉纤维的生长发育 • 棉花的初加工 • 棉纤维的分类 • 棉纤维的形态结构和品质 • 原棉检验
~ 4000 fibers/seed, max 20,000 fibers/seed 250,000 fibers/boll
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棉纤维的生长发育
• 棉纤维正常生长发育分三个阶段
伸长期 →加厚期 →干涸期（扭曲期） • 伸长期：纤维加长，形成胞壁 • 加厚期：长度基本长足，主要是胞壁加厚 • 干涸期：失去水分、胞壁扭转，沿纤维纵向形成天然转曲。
• 动物纤维：从动物身上或分泌物取得的天然纤维，也 称天然蛋白质纤维。其主要组成物质是蛋白质。