阳离子stbaqacms纳米球的合成及其在纤维素纤维上的吸附

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1、摘要阳离子纳米球在纤维上的吸附对于纤维表面改性、功能纺织品开发、医学免疫学、水污染处理等方面都具有重要的意义。本文以偶氮二异丁基咪盐酸盐(AIBA)为引发剂，以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、季铵盐型阳离子单体(QACMs)2一甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及对．乙烯基苄基三甲基氯化铵(VBT)为单体，采用无皂乳液聚合法于80℃恒温水浴、300rpm搅拌条件下，制备了的三元共聚物阳离子纳米球Poly(St-BA-DMC)和Po

2、y(St-BA．VBT)。通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪(DIS)、差示扫描量热仪(

3、DSC)等测试分析，讨论了季铵盐阳离子单体对纳米球结构和性质的影响。将合成的阳离子纳米球于不同温度的水浴中在棉纤维和天竹纤维上进行吸附，测得了不同阳离子纳米球浓度、不同温度、对在纤维表面的吸附速率、吸附等温线的影响。研究结果表明：随着阳离子单体用量增加，阳离子纳米球粒径一般随阳离子单体用量的增加而减小，阳离子纳米球Poly(St-BA．VBT)的粒径从lOOnm减小到50rim，当DMC用量过多时，阳离子纳米球Poly(St-BA．DMC)的粒径开始增大，最大能达到400nm左右；阳离子纳米球的表面电荷密度、玻璃化转变温度随阳离子单体的

4、增加而增加。阳离子纳米球在纤维表面吸附时，随着温度升高阳离子纳米球的吸附速率越快，达到平衡时的吸附量越多，其吸附遵循Langmuir型吸附：阳离子纳米球在纤维表面的吸附为均匀的单粒子层吸附，热力学参数Gibbs自由能(△G)、自由焓(△H)、自由熵(△S)和分配系数Ⅸd)表明阳离子纳米球在纤维表面的吸附是个吸热、自发不可逆的过程。关键词：阳离子纳米球；性质；吸附等温线：热力学AbstractTheadsorptionofcationicnanospheresonfibershasimportantimplications．suchasf

5、ibersurfacemodification,functionaltextileresearch,immunology,waterpollutiontreatment．Emulsifier-freeternaryemulsioncopolymerizationsofstyrene(soandbutylacrylate(BA)withtWOdifferentquaternaryammoniumcationicnlonolners(QACMs)，methacryloxyethyltrimethylammoniumchloride(DMC)

6、andtrimethyl(vinylbenzyl)ammoniumchloride(Ⅶ1)，and2,2'-azobis[2-methylpropiommidine】dihydrochloride(AIBA)asaninitiatorwerecondmtedat80℃，underagitationat300rprrLThecationiccopolymernanospheresofpoly(St-BA-DMC)andpoly(St—BA—vm3werefinallyprepared．Theeffectofquaternaryammoni

7、umcationicllx)nomers(DMC／VBT)onthestructureandpropertyofnanosphereswasanalyzedbyscanningelectronmicroscope(SEM)，laserparticlesizealialyzer(DLS)，differentialscanningcalorimetry(DSC)test．Thecationicnanosphereswereabsorbedondifferentcellulosefibers(cottonfiberandbamboof如ena

8、tvarioustemperaturesinawaterbath．Theinfluemeofcationicmonolllerconcentration,temperatureontheadsorptionrateandtheadsorptionisothermonthefibersurfacewerealsomeasured．Theresultsshowedthat：TheparticlesizeofcationicmnoparticlesgeneI'dllVincreaseswiththeamountofcationicmonome

9、Tisdecreasedwiththeincreasedamountofcationicmonomers．ThediameterofcationicmnoparticlesPol订St．BA—DMC)dec