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本文係以芳香族聚醯胺(PSA) 來補強富撓曲之聚氨基甲酸酯(PU),其補強 方式可分為兩種,一為以物理摻合備製之PU/PSA聚摻合體,另一為以共價 鍵結合之PU-PSA嵌狀共聚合體。實驗結果發現,兩者皆有補強效果,但以 嵌狀共聚合體之補強優於聚摻合體者。由實驗分析結果顯示下列諸效應: 在抗張強度方面,以芳香族聚醯胺之二胺型 PSA預聚合體合成之PU - PSA 嵌狀共聚合體,其抗張強度和斷裂伸度,均較 PU/PSA聚摻合體為佳。在 熱性質方面,聚摻合體可提高傳統PU之Tg點,但Tm點並無差異,而嵌狀共 聚合體則表現較佳之耐熱性。在表面型態方面,PU/PSA 聚摻合體和PU- PSA嵌狀共聚合體均為兩相分離系統。研究中,將三種分子量之聚醚二醇( PTMG:650,1000,2000)與MDI及PSA預聚合體,以四種不同莫耳比,製得十 二種PU-PSA嵌狀共聚合體,做機械性質分析(包括應力-應變測試和應力鬆 弛測試)。楊氏係數E, Mooney - Rivlin 關係式中彈性參數C1和C2,)鬆 弛係數E(10秒,E(100秒)和鬆弛速度Vr等數據,可由實驗求得,以探討嵌 狀共聚合體內之軟、硬鏈節區域對共聚合體機械行為之影響;結果顯示, PU-PSA嵌狀共聚合體具有良好之彈性性質,尤其是使用分子量2000之聚醚 二醇,展現更好之彈性性質。從應力鬆弛行為得知,PU-PSA 嵌狀共聚合 體不適用單元件之Maxwell模型,而符合Maxwell-Wiechert之模型。本文 乃選用性質較佳之PU-PSA嵌狀共聚合體做為濕式抽式之紡絲原料。目前世 界各國生產的聚氨基甲酸酯彈性纖維,係多根絲狀纖維黏合而成,此因紡 出之纖維具有極大的黏著性之故,為解決此一問題,本文乃自行設計紡絲 流程,來改善絲間相互黏著的缺點,並以不同紡絲條件紡製彈性纖維,對 紡絲過程中之凝固浴溫度、組成及紡絲浴固含量均逐一加以探討。由實驗 結果顯示,以水為凝固浴時,提高凝固浴溫度,可降低纖維的黏著性;若 使用多道紡絲流程,則可改善此缺點,其最佳紡絲條件為凝固浴組成(30 wt%之DMAc水溶液)及紡絲液固含量(30 wt%)。由X-射線廣角繞射分析得知 ,以PU-PSA嵌狀共聚合體為原料紡出之彈性纖維,傾向於非結晶性構造。
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