聚酯纤维和尼龙材料哪个比较好,聚酯纤维和尼龙的区别

聚酯纤维和尼龙的区别
聚酯纤维与尼龙的区别尼龙和聚酯纤维的区别包括:尼龙纤维的面料色泽较暗,手感较硬,十分耐磨,抗碱性强,但不耐酸,不耐晒,晒久了容易发黄。聚酯纤维的面料色泽明亮,手感爽滑,耐光性好,耐酸但不耐碱,保形性好,揉搓后松开没有明显折痕。追溯尼龙...

聚酯纤维和尼龙的区别

聚酯纤维与尼龙的区别

尼龙和聚酯纤维的区别包括:尼龙纤维的面料色泽较暗,手感较硬,十分耐磨,抗碱性强,但不耐酸,不耐晒,晒久了容易发黄。聚酯纤维的面料色泽明亮,手感爽滑,耐光性好,耐酸但不耐碱,保形性好,揉搓后松开没有明显折痕。

追溯尼龙和聚酯纤维的历史

在很多方面,尼龙和聚酯纤维似乎可以互换,但这两个材料家族却因各自的化学结构不同而在性能上存在一些很有趣的差异。

尼龙和聚酯纤维有一些重叠的特性,它们各有优缺点,需要仔细比较才能为任何一种特定的应用作出最佳选择(图片来自Domo Chemicals)

聚酯纤维和尼龙的发展史是交织在一起的。杜邦公司作为发明者最先创造了聚酯纤维,但却在初期放弃了它,而是更青睐于尼龙。然而,当其他研究人员利用芳香酸来制造聚合物从而提高了聚酯纤维的化学性能之后,杜邦公司又于1940年代最终买下了该产品的所有权,并于1950年实现了商业化,成为该公司聚合物产品中的支柱产品之一。

由于聚酯纤维和尼龙是采用相似的化学成分同时被开发出来的,所以它们的应用常常是重叠在一起的,在许多方面,这两种材料似乎可以互换,比如,这两种材料很快都被用作合成纤维来取代丝绸、羊毛和棉花等天然纤维。

但是,这两个材料家族却在性能上存在着一些有趣的差异,这是由它们的化学结构引起的。众所周知,表征这些材料的官能团是酰胺和酯基。在大多数的商用尼龙中,短的碳链段从酰胺基团中延伸出来,这些链段的长度取决于尼龙的类型,短链段与尼龙46和尼龙66等有关,而长链段则出现在尼龙 612和尼龙1212等材料中。

这些链段被称为脂肪链。脂肪族结构要比芳香环结构具有更大的分子流动性,因此常与性能较差的材料有关,如聚乙烯和聚丙烯。但是,尼龙中的这些脂肪链段却允许材料拥有相对较高的性能,这是因为酰胺基团提供了强度。

通过观察它们的间距是如何影响各种尼龙的性能,就可以了解酰胺基团的重要性。尼龙 46 的熔点是285℃,而尼龙612的熔点只有217℃,大多数脂肪族尼龙的玻璃化转变温度都低至60~75℃的范围内。当同样的脂肪族结构用于聚酯纤维时,结果就没有那么令人印象深刻,其玻璃化转变温度大约在室温水平,而熔点则低于200℃。

这种差异说明了氢键的作用。当氢与一个电负性很强的原子如氮或氧键合时,氢原子核周围唯一的电子被拉得足够远,从而产生一个无屏蔽的正电荷,这对于带负电荷的邻近分子(如尼龙链上的碳氧键)而言,就形成了非常强大的吸引力,需要很大的能量才能打破,这最终转化为强度、刚度和耐热性。

这种氢键的特征与在水中产生高沸点是一样的。酯基官团没有为氢键提供这样的机会,因此必须在聚酯主链上使用芳香环,以获得具有竞争力的性能。即使有了这些芳香环,最常见的聚酯纤维的玻璃化转变温度和熔点也只是接近或者匹配于主流尼龙的玻璃化转变温度和熔点。

但是,氢键的存在却带来了代价。由于尼龙中的氢键与水中的氢键一样,所以尼龙有着很强的吸湿性,其吸湿量是聚酯纤维的10倍。在从干燥成型到湿度调节状态的过程中,尼龙会产生众所周知的力学性能和电气性能的变化。通常,未填充的尼龙在室温下的强度和刚度因湿度可以降低50%~60%,而体积电阻率可减少4至5个数量级。

此外,用尼龙制造的部件在吸湿后尺寸也会发生变化,而暴露在这种环境中的聚酯纤维不会出现如此剧烈的变化。当可注射成型的聚酯纤维于20世纪70年代被推向市场时,发明者预计其优势会导致尼龙的市场份额显著降低。聚酯纤维最初的应用领域是电气工业,由于其在材料性能和成型尺寸方面拥有更高的一致性,所以在此行业中要比尼龙更受欢迎。

然而,尼龙仍然是一个主流材料,这有几个原因。首先,尼龙中的脂肪结构增强了分子的流动性,令结晶度更高,使得材料在高于玻璃化转变温度的环境中能保持其卓越的性能。高于玻璃化转变温度时,未填充的尼龙46和尼龙66能保持其在室温下干燥成型后所具备模量的25%,而PBT 只能保持15%,这种差异在加入玻璃纤维后会更加明显。在所有通常用玻璃纤维增强的工程树脂中,玻璃纤维对尼龙力学性能的提高程度是最大的,比如,向PBT中添加30%的玻璃纤维,可使该材料的拉伸屈服强度增加一倍,而向尼龙6和尼龙66中添加同样百分比的玻璃纤维,其拉伸屈服强度将提高到未填充聚合物的2.25~2.4倍。

较高水平的结晶度也确保了卓越的长期力学性能。尼龙6 和尼龙66的抗蠕变性和抗疲劳性要比PBT和PET的更好。虽然吸湿会显著降低尼龙的这些性能,但仍比PET的好,而且在过去的20年里,没有一个尼龙部件因疲劳失效而被退回。

不仅如此,在20世纪80年代,当芳香环与聚合物主链相结合的商用尼龙被推出时,尼龙与聚酯纤维之间的性能差距变得越来越大。今天,部分芳香尼龙的玻璃化转变温度可以达到140℃,熔点高于300℃,同时减轻了吸湿带来的影响。

尼龙和聚酯纤维都容易水解,与水反应会破坏聚合物链中的共价键。如果在加工过程中材料未能得到恰当干燥,可能就会出现这种情况,这对PET来说尤为如此。如果成型部件暴露在高温高湿环境中,这种情况也可能会长期存在。用于尼龙的抗水解添加剂实现商业化已有40多年了,这项技术的进步甚至允许将尼龙66用于汽车的散热器部件。而用于聚酯纤维的抗水解技术是在此后很长时间才出现的,而且主要用于PBT。

尽管尼龙家族拥有这些固有的优点,但聚酯纤维也有其长处。通常,酰胺基团很容易被氧化,暴露在高温下时,尼龙会表现出众所周知的颜色变化,这一机制也解释了为什么尼龙在强力干燥过程中会脆化以及其相对热指数(RTI)较低的原因,特别是在考虑抗冲击性能时。即使加入了热稳定剂,尼龙的RTI值也很难高于130℃,而PBT的RTI值轻松就能达到140℃,有些级别的PET的RTI值甚至达到了155℃。虽然最近开发的一些用于尼龙的新型热稳定剂抵消了这方面的一些优势,但大多数商用尼龙材料的抗氧化性却低于聚酯纤维,而且聚酯纤维的抗紫外性能也更好。

这两个材料家族性能重叠的一个很好的例子可以在轮胎帘布工业中看到。尼龙是第一种用于制造轮胎帘布的材料,也是这个行业最先选用的材料。但随着时间的推移,聚酯纤维取得了重大进展,并占据了该业务领域很大的市场份额。因此客观地说,虽然轮胎帘布行业因性能对其很重要而仍然认可尼龙,但聚酯纤维在该市场中占有的份额也相当大。

涤纶与锦纶区别知多少?

   一、涤纶与锦纶区别,涤纶---聚脂纤维又称POLYESTER,特性是良好的透气性和排湿性。还有较强的抗酸碱性,抗紫外线的能力。锦纶---尼龙又称Nylon,聚酰胺纤维。优点是高强度、高耐磨性、高抗化学性及良好的抗变形性,抗老化性。缺点是手感较硬。比较有名的有PERTEX,CORDURA。

  二、日常上怎么区分?涤纶仿丝绸感强、光泽明亮,但不够柔和,具有闪光的效果,手感滑爽、平挺、弹性好。手捏紧绸面后松开无明显折痕。经、纬沾水后,不易扯断。锦纶光泽较暗淡,表面有似涂了一层蜡的感觉,色彩不鲜艳。手感硬挺,手捏紧面料后松开,有折痕,能缓慢恢复原状。经、纬纱牢度大。

  锦纶的性能:强力、耐磨性好,居所有纤维之首。它的耐磨性是棉纤维的10倍,是干态粘胶纤维的10倍,是湿态纤维的140倍。因此,其耐用性极佳。锦纶织物的弹性及弹性恢复性极好,但小外力下易变形,故其织物在穿用过程中易变皱折。通风透气性差,易产生静电。

  锦纶织物的吸湿性在合成纤维织物中属较好品种,因此用锦纶制作的服装比涤纶服装穿着舒适些。有良好的耐蛀、耐腐蚀性能。耐热耐光性都不够好,熨烫温度应控制在140℃以下。在穿着使用过程中须注意洗涤、保养的条件,以免损伤织物。锦纶织物属轻型织物,在合成纤维织物中仅列于丙纶、腈纶织物之后,因此,适合制作登山服、冬季服装等。

  涤纶的性能:强度高。短纤维强度为2.6~5.7cN/dtex,高强力纤维为5.6~8.0cN/dtex。由于吸湿性较低,它的湿态强度与干态强度基本相同。耐冲击强度比锦纶高4倍,比粘胶纤维高20倍。弹性好。弹性接近羊毛,当伸长5%~6%时,几乎可以完全恢复。耐皱性超过其他纤维,即织物不折皱,尺寸稳定性好。弹性模数为22~141cN/dtex,比锦纶高2~3倍。吸水性好。磨性好。耐磨性仅次于耐磨性最好的锦纶,比其他天然纤维和合成纤维都好,耐光性仅次于腈纶。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。染色性较差。

  涤纶织物吸湿性较差,穿着有闷热感,同时易带静电、沾污灰尘,影响美观和舒适性。不过洗后极易干燥,且湿强几乎不下降,不变形,有良好的洗可穿性能。涤纶是合纤织物中耐热性最好的面料,熔点在260℃,熨烫温度可在180℃。具有热塑性,可制做百褶裙,褶裥持久。同时,涤纶织物的抗熔性较差,遇着烟灰、火星等易形成孔洞。因此,穿着时应尽量避免烟头、火花等的接触。涤纶织物的耐光性较好,除比腈纶差外,其耐晒能力胜过天然纤维织物。尤其是在玻璃后面的耐晒能力很好,几乎与腈纶不相上下。涤纶织物耐各种化学品性能良好。酸、碱对其破坏程度都不大,同时不怕霉菌,不怕虫蛀。涤纶织物抗皱性和保形性很好,因此,适合做外套服装。

来源:大耀纺织

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    2022-12-30 11:45:01
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