Die Organisationsstruktur von Polyester

chemische Struktur

Die Grundzusammensetzung von Polyester ist Polyethylenterephthalat, Summenformel HO-H2C-H2C-O[-OC-Ph-COOCH2CH2O-]n, da es viele Estergruppen in der Molekülkette gibt, wird es Polyesterfaser (PET) genannt. . ), die chemische Strukturformel seines langkettigen Moleküls lautet H(OCH2CCOCO)NOCH2CH2OH, das relative Molekulargewicht des für Fasern verwendeten Polyesters liegt im Allgemeinen bei etwa 18000 bis 25000, das Molekulargewicht von wollähnlichem Polyester ist niedriger und das Molekulargewicht von Industriepolyester ist höher. Tatsächlich sind auch geringe Mengen an Monomeren und Oligomeren vorhanden. Diese Oligomere weisen einen geringen Polymerisationsgrad auf und liegen in zyklischer Form vor. Polyethylenterephthalat kann durch Polykondensation von Terephthalsäure (PTA) und Ethylenglykol (EG) durch direkte Veresterung zu Ethylenterephthalat (9BHET) gewonnen werden.

Aus der Perspektive der molekularen Zusammensetzung von Polyester besteht es aus kurzen aliphatischen Kohlenwasserstoffketten, Estergruppen, Benzolringen und endständigen Alkoholhydroxylgruppen. Zusätzlich zu den zwei endständigen Alkoholhydroxylgruppen gibt es in der Polyesterfaser keine anderen polaren Gruppen, sodass die Hydrophilie der Polyesterfaser äußerst gering ist. Das Polyestermolekül enthält etwa 46 % Estergruppen. Die Estergruppe kann hydrolysiert und pyrolysiert werden, wenn die Temperatur über 200 °C liegt. Wenn es auf starkes Alkali trifft, wird es verseift, was den Polymerisationsgrad verringert. Beeinflussen; Das Polyestermolekül enthält auch aliphatische Kohlenwasserstoffketten, die dem Polyestermolekül eine gewisse Flexibilität verleihen können. Da es jedoch Benzolringe im Polyestermolekül gibt, die sich nicht intern drehen können, ist das Polyestermakromolekül grundsätzlich ein starres Molekül und die Molekülkette ist einfach aufrecht erhalten. Linientyp. Daher bilden Polyester-Makromoleküle unter diesen Bedingungen leicht Kristalle, sodass die Kristallinität und Ausrichtung des Polyesters hoch sind.

physikalische Struktur

Die im Mikroskop beobachtete morphologische Struktur von durch Schmelzspinnen hergestelltem Polyester weist einen kreisförmigen Querschnitt und keine besondere Längsstruktur auf. Unter einem Elektronenmikroskop kann filamentöses fibrilläres Gewebe beobachtet werden.

Die speziell geformte Faser kann die Elastizität der Faser verändern, der Faser einen besonderen Glanz und Volumen verleihen und die Kohäsions- und Deckfähigkeit der Faser sowie Anti-Pilling verbessern, wodurch statische Elektrizität und andere Eigenschaften reduziert werden. Die dreieckige Faser hat beispielsweise einen Blitzeffekt; Die pentalobale Faser hat einen fettähnlichen Glanz, ein gutes Handgefühl und Anti-Pilling; Die Hohlfaser hat einen Hohlraum im Inneren, eine geringe Dichte und eine gute Wärmespeicherung.

Aggregatstruktur

Die durch Elektronenbeugung gemessene Dicke der gefalteten Polyesterkettenlamellen beträgt etwa 10 nm, während die Länge der Polyester-Einzelbasis 1,075 nm beträgt. Daher kann man davon ausgehen, dass die Dicke der Lamellen der Länge der einzelnen Basis von 9 Polyestermolekülen entspricht. Die Länge der makromolekularen Polyesterkette beträgt jedoch etwa 1,075 * 130 (durchschnittlicher Polymerisationsgrad) = 140 nm, was zeigt, dass die makromolekulare Kette der Polyesterplättchen eine gefaltete Kettenstruktur annehmen muss. Am -CH2-CH2--Segment kann es zu einer Faltung kommen, da die Kette hier flexibler und leichter zu biegen ist.

Darüber hinaus können Polyestermakromoleküle auch Kristalle mit verlängerter Kette (fibrillierte Kristalle) bilden. Es ist zu erkennen, dass in Polyester gefaltete Kettenkristalle und Fibrillenkristalle nebeneinander existieren. Diese beiden Kristallisationsverhältnisse variieren je nach Streckverhältnis und Thermofixierungsbedingungen.