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2024-05-07 482
在各種化學(xué)纖維中，聚氨酯纖維以其優(yōu)異的高回彈性性能，被廣泛地應(yīng)用于各種形態(tài)的紗，由裸紗、包纏紗、合捻 紗、包芯綸等織成的面料尤為廣大消費(fèi)者所喜愛。彈性面料以其在觀賞性、舒適性及功能性方面的優(yōu)異特點(diǎn)而風(fēng)靡全球。隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對穿著服飾的要求越來越苛刻，因而對織物纖維的質(zhì)量及功能性的要求也越來越高。
眾所周知，對一般化學(xué)纖維來講，在正常使用環(huán)境下能維持自身的優(yōu)異性能，但在環(huán)境改變時，大多的化纖其固有的性能就會發(fā)生變化。大部分織物纖維長時間暴露在空氣或環(huán)境中，會出現(xiàn)降解、老化現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生化學(xué)變化，從 而使物理力學(xué)性能變化，失去了它的應(yīng)用價值。究其原因，主要由內(nèi)因和外因所影響。內(nèi)因是聚合物自身的結(jié)構(gòu)，少量雜志的影響;而外因主要是環(huán)境中的氧、光、熱等等。
抗氧化性能是高分子材料的重點(diǎn)研究課題之一，為了讓聚合物能保持其使用時的性能，科研人員通過大量的試驗及研究來提高其抗氧化性能。
抗氧劑是一類化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)其在聚合物體系中僅少量存在時，就可起到延緩或抑制聚合物氧化過程進(jìn)行的作用，從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命。一類是主抗氧劑，阻止鏈的傳遞，如氫供體、自由基捕獲劑、電子給予體等; 另一個類則是輔助抗氧劑，防止游離基的產(chǎn)生，如變價金屬離子鈍化劑，過氧化氫分解劑。
目前，聚氨酯彈性纖維生產(chǎn)工藝最主要是干法紡絲，生產(chǎn)方法是將MDI和PTMG 預(yù)聚，以二元胺擴(kuò)鏈，最后封端，以上 反應(yīng)都在DMAC溶劑中進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后，聚合原液經(jīng)高溫紡絲甬道抽絲，經(jīng)加捻，上油，成為氨綸產(chǎn)品。氨綸絲本身的耐 熱、耐紫外都不是很好，所以要在生產(chǎn)中額外添加耐氧化助劑，以達(dá)到抗氧化的目的。
因干法工藝加工溫度較高，要求抗氧劑具有很好的耐高溫?fù)]發(fā)，耐溶劑抽提的性能。
※抗氧劑可按作用不同分為3類：
即主抗氧劑、輔助抗氧劑、碳自由基捕捉劑;
※按抗氧劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)分，可分為4類：
胺類、 酚類、含硫、含磷化合物等。
從高分子材料的合成、存放到最后成品的使用中均存在著被氧化的問題。目前最有效的方法就是在生產(chǎn)工藝中通過加入不同種類的抗氧劑防止高分子材料被氧化。一般來 講，高分子材料中加入的抗氧劑量一般在 0.1%～5%。
劉慧杰等在研究使用綠色、無污染的α- 維生素E輔助抗氧劑，加入至聚丙烯中，可與亞磷酸酯、硫脂產(chǎn)生協(xié)同作用，具有優(yōu)良的抗氧化性。
李志強(qiáng)等介紹了采用不同種類抗氧劑來提高聚丙烯薄膜的使用壽命的方法。張衛(wèi)等在《耐老化ABS/PVC復(fù)合材料》中通過添加紫外線吸收劑UV－9,UV－327,抗氧劑1010 ，得到了一種力學(xué)性能優(yōu)良且耐老化性能良好的ABS/PVC共混塑料。
學(xué)纖維屬于高分子材料的一種，但又別與一般高分子材料(成型方面) ，因而對抗氧化劑的選擇有一定的要求。纖維的不同特性決定著使用不同的抗氧化劑，目的是在不同化纖生產(chǎn)工藝中能穩(wěn)定存在、效果優(yōu)異。
聚酯纖維(PETP)又名滌綸，由于原料來源廣泛、產(chǎn)品性 能優(yōu)異、用途廣泛、發(fā)展迅速，產(chǎn)量已居化學(xué)纖維的首位。它具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，一般不會與弱酸、弱堿、氧化劑發(fā)生作用。楊世杰將經(jīng)表面處理的納米抗紫外粉體，分散于EG溶液中，縮聚反應(yīng)，最后造粒紡絲，從而制出具有抗紫外氧化功能的滌綸纖維
聚酰胺纖維又名錦綸，有錦綸－66，錦綸－6等不同品種。錦綸的最大特點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐磨性好，居所有纖維之首。然而錦綸 的耐熱、耐光性都不夠好，在高溫環(huán)境下使用，其力學(xué)性能嚴(yán)重消失，有些場合已無法使用，這是因為合成纖維都有熱氧化降解 的特點(diǎn)，這是他們的分子結(jié)構(gòu)所致。研究表明，普通錦綸66在120℃下24h，其強(qiáng)力只剩余15%，伸長剩余10%;在240℃下3min，強(qiáng)力伸長幾乎全部消失。杜選等研制開發(fā)了一種錦綸66耐熱纖維，采用的復(fù)合抗氧劑 (主要成分是醋酸銅、碘化鉀和硬 脂酸稀土) 技術(shù)，使產(chǎn)品性能優(yōu)越，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
綜上所述，一般高分子材料對抗氧劑的性能要求:
(1)與高分子材料有良好的相容性;
(2)考慮高分子材料的加工、貯存、使用環(huán)境，對光、熱、水、氧的穩(wěn)定性好;
(3)有足夠的熱穩(wěn)定性和足夠高的沸點(diǎn)，本身難于被氧化，且高溫下不易發(fā)揮;
(4)環(huán)保無毒，無污染。
中國已成為世界最大的化學(xué)纖維市場，對我國抗氧劑工業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。如何保證纖維在生產(chǎn)、保存、使用過程保持穩(wěn)定的性能，是重中之重。近年來，抗氧劑得到迅速的發(fā)展，然而由于國家對企業(yè)在環(huán)保、安全的日益嚴(yán)格，在滿足聚合物加工和使用要求的同時，開發(fā)綠色、高效、無毒的抗氧劑是時代發(fā)展的必然選擇。
摘自：廣州化工 2015年7月第43卷第14期
化學(xué)纖維的抗氧化性能研究進(jìn)展
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