SEBS／滌綸復合紗線的性能研究

彭書倫，王進美

（西安工程大學，陜西 西安710048）

聚苯乙烯－聚乙烯－聚丁烯－聚苯乙烯（SEBS）是一種多用途的新型熱塑性彈性體，是熱塑性嵌段共聚物SBS分子不飽和雙鍵經過選擇加氫而制得的新型改性彈性體［1］。具有優異的耐臭氧、耐紫外線、耐腐蝕性、耐磨性、柔韌性和電氣絕緣性，并可以重復利用，力學性能也較好，斷裂伸長率為0～150%，超過了硫化橡膠［2］。聚對苯二甲酸乙二酯（PET）俗稱滌綸［3］，具有良好的耐熱性、抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦與磨損性、電絕緣性及耐化學藥品性，被廣泛用于合成纖維、薄膜、工程塑料、醫藥和日用品等領域，尤其以滌綸產品的應用最為廣泛［4］。但滌綸的脆性較大，致使應用受到限制，如何充分利用SEBS樹脂的優良特性與聚酯纖維低成本、高性能的特點制備一些復合紗線，拓展其應用領域，將有廣闊的前景。本文采用浸漬方法［5］用不同質量分數的溶液對滌綸紗線進行處理，通過測試和對比分析尋找改善滌綸復合紗線性能的最佳方案。

1 實驗部分

1.1 原料與儀器

SEBS（YH－602），中國石化岳陽石化有限公司；苯乙烯，天津市天力化學試劑有限公司；滌綸，細度35.4 tex／120f，強力963.0cN，伸長率18.90；JA2003型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司；HD021N＋型電子單紗強力儀，南通宏大儀器有限公司。

1.2 試驗制備

1.2.1 整理液的制備

以SEBS為溶質、苯乙烯為溶劑制備質量分數為2%、4%、6%、8%、10%的溶液。

1.2.2 復合紗線的制備

（1）將配好的5種不同質量分數的SEBS－苯乙烯溶液對滌綸紗線進行浸漬處理。

（2）用不同質量分數的溶液對紗線進行不同浸漬次數的處理，并在真空干燥箱中烘干，得到SEBS／滌綸復合紗線。

1.3 測試方法

單紗拉伸斷裂性能測試按照國家標準GB／T7690.6－1989規定的測試方法，采用HD021N＋型電子單紗強力儀對上述經過處理的紗線進行力學性能測試。

實驗參數：試樣夾持長度500mm，拉伸速度500mm／min，室溫25℃，每種紗線做30組，取其平均值。實驗數據如表1～表4所示。

表1 不同質量分數的SEBS性能測試結果

表2 2%的SEBS處理紗線次數的結果

2 結果與討論

2.1 不同質量分數SEBS處理的紗線性能對比

不同質量分數SEBS處理的紗線性能關系如圖1～圖4。

表3 4%的SEBS處理紗線次數的結果

表4 6%的SEBS處理紗線次數的結果

圖1 質量分數與紗線強力的關系

圖2 質量分數與紗線強度的關系

由圖1可知，隨著SEBS溶液質量分數增加，處理后的紗線強度逐漸增加，這也反映出SEBS本身的強力較高，從而提高了紗線的強力。

由圖2可知，隨著SEBS質量分數的增加，處理后的紗線斷裂強度逐漸減小。

圖3 質量分數與紗線伸長率的關系

圖4 質量分數與紗線增重比的關系

由圖3可知，隨著SEBS質量分數的增加，處理后的紗線伸長率先增加后下降再增加的趨勢，這也反映出SEBS樹脂具有良好的彈性及斷裂伸長率。

由圖4可知，隨著紗線的質量分數增加處理后的紗線較原來增重比呈明顯增大的趨勢。

一般情況下，粗的紗線強力較高，細的紗線強力較低。影響紗線拉伸性能的因素很多，如紗線本身的捻度，以及SEBS與紗線的結合力等。但是，影響紗線強度的一個主要因素就是紗線在浸漬后增重比較大，致使紗線的細度增大，強度隨之有所減少。因此處理紗線的SEBS的溶液質量分數不能太大。

2.2 不同質量分數的SEBS處理紗線次數性能對比

不同質量分數的SEBS對紗線浸漬次數的影響如圖5～圖8。

由圖5可以看出，隨著浸漬次數的增加，紗線的強力先增加然后基本保持不變。2%質量分數的紗線在浸漬3次后強力基本保持不變，數值均大于4%、6%的質量分數浸漬的紗線，強力提高14.6%。

由圖6可知，隨著浸漬次數的增加，4%、6%質量分數浸漬紗線的強度呈現減小的趨勢，但2%質量分數浸漬處理紗線的強度基本保持不變。

圖5 浸漬次數與紗線強力的關系

圖6 浸漬次數與紗線強度的關系

圖7 浸漬次數與紗線伸長率的關系

由圖7可知，隨著浸漬次數的增加，2%質量分數浸漬的紗線的伸長率增大，最大提高28.3%。4%和6%質量分數浸漬的紗線的伸長率趨于不變，且都低于2%質量分數浸漬紗線的伸長率。

由圖8可知，隨著浸漬次數的增加，6%質量分數浸漬的紗線增重最大，2%質量分數浸漬的紗線先增加后基本保持不變，且增重較小。

圖8 浸漬次數與紗線增重比的關系

綜述以上結果，復合紗線斷裂強度與紗線本身、SEBS樹脂的性能等有關，由于SEBS質量分數增大浸漬紗線后，SEBS包覆紗線的表面不勻，致使紗線的增重大，而斷裂強度卻沒有明顯的增大，反而會因此減小。由于SEBS本身具有高的彈性，因此其浸漬紗線后復合紗線的伸長明顯增大。

3 結論

（1）隨著SEBS質量分數的增大，紗線的斷裂強力，斷裂伸長率增大，斷裂強度由于紗線增重大，紗線細度增大，導致強度變小，因此SEBS質量分數不宜過大。

（2）當SEBS的質量分數為2%，浸漬次數為3次時，紗線的斷裂強力、斷裂強度、斷裂伸長率達到最優，且增重比較小。斷裂強力和斷裂伸長率比原紗線提高14.6%、28.3%。

［1］高 軍，佘萬能.新型熱塑性彈性體SEBS［J］.化工新型材料，2004，32（4）：21－24.

［2］張小林，程金星，陶 影，等.新型熱塑性彈性體SEBS及其改性的研究進展［J］.彈性體，2005，（6）：72－76.

［3］攀 峰，閻修維，劉 敏，等.PET改性研究進展及應用現狀［J］.中國塑料，2008，（10）：1－6.

［4］劉森林，梁伯剛.PET工程塑料的發展［J］.工程塑料應用，1997，25（6）：53－57.

［5］陳 平，于 祺，孫 明，等.高性能熱塑性樹脂基復合材料的研究進展［J］.纖維復合材料，2005，（2）：52－57.