PPS基熔融纺丝纤维的结晶度分析

纯PPS树脂熔融纺丝纤维及PPSBMx复合熔融纺丝纤维的DSC图谱如图6-3所示，PPS基熔融纺丝复合纤维的DSC参数纤维玻璃化转变温度（Tg）、结晶峰温度（Tc）、熔融峰温度（Tm）和根据式（6-4）计算得到的纤维结晶度（Xc）列在表6-2中。

由图6-3可以观察到纯PPS熔融纺丝纤维及PPSBMx复合熔融纺丝纤维的DSC曲线上均出现了冷结晶峰，且随着Bz-MMT含量的增高而逐渐减小，这一现象表明PPS基熔融纺丝纤维在拉伸过程中存在尚未完成结晶的取向分子链和链段，经过拉伸取向而转化为晶体结构的位垒已经降低，分子链和链段可在较低能态下形成结晶，因此，这些分子链和链段在DSC升温过程中受到热的作用再次被激活，继续完成结晶；冷结晶峰峰面积减小表明这些分子链和链段被再次激活继续完成结晶所需的热能随之减少[184]。同时，添加Bz-MMT也使PPSBMx复合熔融纺丝纤维的结晶峰温度降低，结晶峰的温度高低则反映了分子链和链段取向程度大小，结晶峰的温度越低，分子链和链段所处的位置越容易使之结晶，表明分子链和链段的取向度越高，反之表明链段的取向程度越低[185]，因此，Bz-MMT的添加提高了PPS分子链和链段的取向度。

表6-2　纯PPS熔融纺丝纤维以及PPSBMx 熔融纺丝纤维的DSC曲线参数

从图6-3 和表6-2 中还可以观察到，PPS 基熔融纺丝纤维的熔融峰温度变化很小，但是，随着Bz-MMT含量的增加，PPSBMx复合熔融纺丝纤维的相对结晶度却随之增大，通过前面第三章的分析已知Bz-MMT的添加起到异相成核剂的作用，加快结晶速率促进结晶。PPS熔融纺丝过程中，PPS熔体从喷丝孔中喷出到牵引至加持辊的整个过程中，PPS大分子链基本上属于无定形状态，结晶较少，进入牵伸区后，PPS大分子链在牵伸力和热能作用下才开始取向排列和结晶。由于自制装置的限制，牵伸倍数较低且加热区较短，PPS大分子链通过受力和加热获得的运动能量较少，因此，纯PPS熔融纺丝纤维的结晶度较低，而Bz-MMT的添加则充当了异相晶核，使PPS大分子链在相同状态下更容易结晶，从而提高了PPSBMx复合熔融纺丝纤维的相对结晶度，Bz-MMT的含量越高，可作为异相晶核的纳米片层越多，因而促进结晶的效果越明显。(www.xing528.com)

纯PPS 树脂熔融纺丝纤维及PPSBGx 复合熔融纺丝纤维的DSC 图谱则如图6-4 所示，PPS基熔融纺丝复合纤维的DSC参数则列在表6-3中。由图6-4可以观察PPSBGx复合熔融纺丝纤维的DSC曲线上也出现了冷结晶峰，但随着BGN含量的增高却逐渐增大，且均小于纯PPS熔纺纤维。BGN的添加也明显降低了PPSBGx复合熔融纺丝纤维的冷结晶峰温度，表明BGN 的添加也提高了PPS 分子链和链段的取向度。与PPSBMx复合熔融纺丝纤维一样，PPSBGx复合熔融纺丝纤维的熔融峰温度变化不大，但随着BGN含量的增加PPSBGx复合熔融纺丝纤维的相对结晶度却随之降低，且都高于纯PPS熔融纺丝纤维，表明添加BGN可以起到异相成核剂的作用，加快结晶速率促进结晶。然而随着BGN含量的提高，由第四章的分析可知，部分BGN会发生团聚且分散的石墨烯片层会形成网络结构，团聚的BGN颗粒粒径较大，难以为结晶提供成核点，并且石墨烯片层形成的网络结构会限制阻碍PPS分子链和链段的运动，从而抑制了结晶，熔融纺丝纤维的相对结晶度降低。

表6-3　纯PPS熔融纺丝纤维以及PPSBGx 熔融纺丝纤维的DSC曲线参数

图6-4纯PPS熔融纺丝纤维以及PPSBGx熔融纺丝纤维的DSC图谱