强烈推荐聚对苯二甲酸丙二醇酯40PTT41项目研究建议书.docx

1、强烈推荐聚对苯二甲酸丙二醇酯40PTT41项目研究建议书聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）项目建议书一、PTT简介1.1 PTT的结构PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）是由对苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸和1,3丙二醇聚合而得的聚酯。PTT是继20世纪50年代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和70年代聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后新研发的一种极具发展前途的新型聚酯高分子材料，1998 年被美国评为六大石化新产品之一。与PET和PBT化学结构中偶数个亚甲基单元相比，PTT存在着3个亚甲基。正是由于PTT奇数个亚甲基单元的“奇碳效应”，使苯环不能与3个亚甲基处于同一平面，邻近2个羰基的斥力不能呈180平面排

2、列，只能以空间120错开排列，由此使PTT大分子链形成螺旋状排列，最终影响PTT的物理性能。图1 三种芳香族聚酯的结构在PTT晶体中大分子链的构象中，-O-CH-CH-CH-O-单元具有1种能量最低的反式-旁式-旁式-反式构象即呈现明显的的“z”字形构象，使得PTT大分子链具有如同线圈式弹簧一样变形的弹性。这种非伸直链型的螺旋状结构就象弹簧一样，在纵向外力作用下，“旁式”单元发生键旋转而转变为“反式”构象。由于这种构象转变仅仅包含C-C和C-O键旋转，分子链的伸长很容易发生，而且在这种旋转过程中分子的构型并未发生变化，所以构象转变完全是可逆的，外力除去后又恢复原状。这种结构赋予了PTT良好的内

3、在回复性，而且纤维模量较低。1.2 PTT的性能与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）相比，PTT由于其独特的螺旋状结构而具有优异的性能，兼具尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性和涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性、适中的玻璃化温度和良好的加工性能，把各种纤维的优良性能集于一体。而且PTT易与尼龙或聚酯纤维共聚，与纤维素丝共混，与弹性纤维（如聚氨基甲酸乙酯、聚醚基纤维等）复合，具有不褪色、不变黄、不起条等优点，已成为当前国际上最热门的高分子新材料之一。表1 几种主要纤维性能对比表性能PETPTTPBTPA66PC拉伸强度MPa72.567.656.582.865弯曲弹性模量GPa

4、3.112.762.342.832.35热变形温度(1.8MPa)65595490129缺口冲击强度J.m-137485353640密度g.cm-31.41.351.341.141.2成型收缩率%3221.50.7熔点265225228265-玻璃化转变温度8045-752550-90150介电强度MV.m-12221162415介电常数(1 MHz)333.13.63介质损耗角正切(1 MHz)0.020.0150.020.020.01体积电阻率.cm-11*10151*10161*10161*10158.2*1016表2 PTT和其他工程塑料的玻纤增强品级的性能比较性能PETPTTPBTP

5、A66PC28%GF30%GF30%GF33%GF30%GF拉伸强度MPa159159115172131弯曲弹性模量GPa8.9710.357.697.59热变形温度(1.8MPa)224216207252146缺口冲击强度J.m-110110785107107密度g.cm-31.561.551.531.391.431.2.1 成品性能 (1)较高的拉伸及回复性出于PTT的大分子构象和聚合物链的晶格构象的特点，纤维的断裂伸长率要大于除氨纶以外的所有纤维。PTT的伸长率适中，它的合宜的弹性性能，适宜于人们对弹性面料的要求。 PTT的弹性回复性优于PBT，更优于PET，比氨纶的弹性回复性能也要好些

6、。PTT在2.5cNdtex的应力作用下，可以完全回复的伸长率为20%。 穿着贴体、弹性的服装正适合当代人类崇尚个性解放的时代潮流，因而一直成为运动装、休闲装面料的首选而深受人们的钟爱。 (2)较低的模量 PTT的挠屈模量指标低于涤纶而与尼龙相仿，其杨氏模量的情况也相仿。PET、PTT和PA的杨氏模量分别为：10.3、9.7和9.65。与涤纶纤维和制品的突出的刚性相比，PTT纤维和织物的手感可以给人以接近于尼龙的比较柔软而舒适的感觉。加上织物的良好的悬垂性和适宜的弹性，为时装设计师提供了设计灵感和更加广阔的思维空间。由于改进手感、提高柔软性也一直是非织造布产品发展的重要课题，加工工艺上从针刺法

7、、粘结法到水刺法的发展历程也反映了这一点；原料选用上目前不少生产厂商也正努力引入PTT短纤，希望由此实现提高非织造布的柔软性的目标，发挥它的应用潜力。 (3)其它性能 PTT纤维及其面料具有较尼龙为胜的抗静电性和抗污染性。在蓬松性、回弹性和染色性等各项指标均可以与尼龙相媲美的前提下，PTT的这一特性使它有可能成为综合性能上超过尼龙的最新一代、更有前途的地毯纤维材料。 由于PTT纤维的适中的玻璃化温度、良好的抗化学性能和染色性能以及低吸水性等特性(与尼龙的2-8%相比，PTT的吸水性只有0.2-0.5%)，PTT织物及其服装具有易于维护的突出优点。包括服装的易于定型、不褪色且抗污；作为弹力织物而

8、又易于洗涤与干燥；可以方便地采用机洗和烘干；可以保持亮丽的色泽；保持优良的柔软手感，美观、动感的悬垂性和优良的性能持久性。PTT以其所具备的目前市场上提供的化学纤维的综合优良性能，为科技界和企业界所注目。但是，与诸如碳纤维、芳纶、氨纶等特种纤维那种以它的某项独特的物理、化学性能指标而在某一专用领域中独霸一方的情况不同，PTT是以综合适用性而为人们所重视，这也正是PTT的魅力。 1.2.2 加工性能 PTT的一个主要优点是可热空气纺丝成高度蓬松的BCF纱，典型的纺丝熔融温度为针或沸水辊均可用来帮助拉伸过程。拉伸可用一步法或阶段增进式多步拉伸法。160-2OO之间的热空气卷曲变形工艺对得到高度蓬松

9、的纱线就足够了，蓬松性可以通过改变纱线喂人辊温度、卷曲工艺热空气温度和压力以及卷曲工艺喷嘴来控制，通过调整以上工艺参数可使一根纱线的卷曲度超过45。用聚酯制造的地毯，通常是用聚酯长丝加工的，具有抗污染的特性，但涤纶PET长丝生产的地毯不耐压，会板结。而PBT纤维不易织成地毯，织成的地毯亦容易走型。很久以来，一直在致力于寻求一种具有天然内在的抗污性，同时也有优异的保持地毯原型，且耐踩踏重压的地毯原料，经过长期的研究，以PTT的BCF为原料生产的地毯可以满足以上要求，是目前比尼龙、PET和PBT更好的地毯原料。PTT纤维织作地毯其性能明显优于纤维级地毯，PET地毯使用之后，会很快地纠结在一起，而P

10、TT地毯与尼龙地毯相似，在频频的磨损和洗涤之后仍然具有较好的弹性。用于生产地毯的PTT BCF纱，其原料PTT的特性粘度范围可以从0.6-1.3(0.8-1.1)，收缩率为0-5，单丝旦数4-25，总旦数为700-5O00之间，强力为1.2-3.58gd，断裂伸长范围可在10-90%，较好的断裂伸长范围为20-7O%，所制作的PTT BCF纱不仅可以用于生产地毯，也可以用来作为家具和墙面装饰材料的填充材料。出成纤，挤出速度为6O0-320Ommin。通常，理想的纺丝温度为255，纺丝速度为4000mmin时操作性较好。挤出前，高聚物必须在150的干燥空气中干燥4小时，使水份低于5010-6，由

11、于PTT比PET更易结晶，因此不必像PET那样在干燥前再进一步结晶， 稳定性，完全可使用标准的熔体纺丝设备。PTT纤维的拉伸工艺与PET纤维大致上相同，即时也起到一定的定型作用。 由于PTT具有适宜的玻璃化转变温度，拉伸与纺丝纤维的Tg均为80，因此PTT地毯可以用普通分散染料，进行无载体沸染。相对而言，要想得到同样的染色效果，PET纤维的染色温度必须高于PTT纤维16左右，无论从经济性及环保性方面比较，PTT染色性能具有无可比拟的重要优点。 PTT除了上述的优良的弹性回复能力、蓬松性、低静电产生及易染色等优点外，还具有内在的抗污染、低吸水性、良好的色牢度(抗紫外、臭氧、氮氧化合物等)，以及可

12、以在设在特殊化学物质存在的情况下在全色谱范围内进行连续印花、染色的诸多优异性能。因而，在地毯领域内完全可以和尼龙(PA)相媲美；又由于其弹性回复性和回弹率优于PET、PBT和PP纤维，而类拟于PA纤维，因而在服装领域尤其是在泳装领域中完全可取代PA纤维。1.2.3 染色性能 PTT可以方便地采用纺前染色工艺，生产出色丝、色纤来；也可以利用它的良好的染色性能，通过散纤染色、绞纱染色或筒装染色、或者更大量地采用坯布染色与印花工艺进行加工。 PTT织物采用比较廉价的分散染料进行印染加工。用碱性染料可以染得浅色。采用不同的分散染料的染色条件也有不同，所以首先对染料要有选择。 PTT纤维可以采用常压染色

13、，而大多数分散染料在较低温度下的稳定性比较好，所以其染色使用的pH值范围比较广（4-10）。通常在中性条件下染色，而不对pH值作专门的调节。 PTT有60-80和89-90两个影响吸附平衡的温度区间。用低能量水平染料，PTT在100即可染得比PET在130还深的色泽；对于中等和高能量水平染料，PTT在100可样染料浓度、在最佳温度下染得的PET的色泽深大约50%；染同样深的色泽，PTT比PET消耗的染料要少，尤其是能量较高的染料消耗更要少些。 下45-60分钟。加入适当的匀染剂等助剂可改善染色效果。 热定型温度不宜过高，否则织物手感粗糙，弹性降低甚至丧失。建议的定型条件的弹性。处理温度越高，伸

14、长越小，而回弹性则越能得到明显改善。 2 PTT的应用PTT的优良性能使其不仅应用于合成纤维领域，也向工程塑料等领域迅速发展，更适于用作地毯、纺织纤维、单丝、薄膜和工程塑料等。2.1 PTT短纤棉型：PTT具有手感柔软、拉伸回弹性好、易染、易打理、抗污等优点。用于针织内衣、无缝内衣是非常好的选择，可以与棉、粘胶、天丝、木代尔等各种天然纤维不同比例地混纺，既能体现纤维本身的特点，又改良了天然纤维的各种缺点，使织物达到前所未有的效果。用于机织布一样可以和各种纤维混纺，更能实现织物的免烫、抗皱、拉伸回弹以及抗紫外线、抗氯的功能。毛型：与羊毛混纺后，易染使羊毛不会碳化。PTT可加工成短纤或者毛条，可以

15、直接混纺也可以染色后混纺。PTT具有羊毛的手感，使织物更加柔软，具有良好的尺寸稳定性及拉伸回弹性、低静电及抗污。可应用于半精纺生产针织羊毛衫，也可用于精纺生产各类西装布料，PTT的西装面料织物不但具有羊毛的手感，并有良好的拉伸回弹性及抗皱、抗污、免烫、使穿着更加舒适、随心所欲，更加方便、实用。2.2 PTT的长丝及复合丝PTT可以用于经编及圆机，有各种规格的DTY和FDY，可以生产休闲服、运动衣、泳装 、袜子、内衣等，PTT的长丝织物有手感顺滑、柔软、垂性优、拉伸回弹性好、抗污、抗氯、抗紫外线等优点。并可与各种纤维交织，生产出不同风格的仿绸。 PTT可以和PET、PBT、锦纶等化纤复合生产。2.3 PTT用于地毯生产PTT可以用于生产纤维地毯和BCF地毯，PTT地毯的优点是其他纤维所不可比