有机硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制备及其在织物整理中的应用研究.pdf

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1、降压料技大学论文题目：有机硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制备及其在织物整理中的应用研究学科门类：理学一级学科：有机化学培养单位：化学与化工学院硕士生：于莹导师：安秋风教授2014。年5月TITLEPREPARATIoNoFFLUoRINATEDPoLYACRYLATEEMULSIoNMoDIFIEDBYSILICoNEANDITSAPPLIC』钢【1IONINTEXTILEFINISHINGAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPart

2、ialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByYingYu．Supervisor：Prof．．Qiufen2An．May2014有机硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制备及其在织物整理中的应用研究摘要用含氟聚丙烯酸酯对织物进行整理，可显著改善织物的某些性能，如拒水拒油、耐洗涤性等。将硅烷偶联剂、分子结构中含有其它较高反应活性基团的硅油、低聚硅氧烷等通过接枝或嵌段共聚的方法引入到含氟丙烯酸酯的主链或侧链上，能够显著提升含氟聚丙烯酸酯的交联成膜性能

3、，进而能提高经其处理后织物的拒水拒油效果。基于此，本文从以下两个方面对氟代聚丙烯酸酯类织物整理剂进行了研究：1．在阳／非离子复配型表面活性剂及水溶性引发剂的作用下，将全氟烷基乙基丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、乙烯基硅油(Vi—Si)及功能性丙烯酸类单体(含．OH、氯等官能团)，在水相乳液共聚，合成了一种长碳链有机硅改性氟代聚丙烯酸酯(FLVA)乳液，用红外光谱(IR)对其主组份结构进行了表征，用纳米粒度仪、(分析仪等对乳液的粒径分布、Zeta电位、静态接触角和物化性能等进行了测定。研究了乳液用_

4、量，固化温度对织物拒水拒油性的影响。结果表明：(1)FLVA乳液外观为带蓝色荧光的透明乳状，固含量为19．7％，离心及贮存稳定性良好，乳胶粒呈规则圆球状且表面比较光滑，其平均粒径为78nirl，Zeta电位为+35．1mV；当乳化剂与引发剂用量分别占单体总质量的5％和1．O％时，在反应温度为75．80℃，反应时间T=4h，利用乳液共聚法所合成的FLVA乳液其单体转化率可高达96．3％，而产物的凝胶率可降低至4．2％。(2)FLVA乳液可在涤纶织物表面形成一层膜，用场发射扫描电镜(FE—SEM)对该膜的形貌观察结

5、果显示，该膜表面光滑，与涤纶纤维结合良好。用FLVA对织物进行整理能赋予织物良好的疏水性，因而水FLVA处理后膜表面的静态接触角可达142．10，该膜的拒水性可达90分以上，拒油等级达5级。(3)整理工艺参数对FLVA的应用性能有影响，。当FLVA用量为2g／100mLH20、经一浸一轧、100℃预烘5min、170℃烘焙3min后可使处理后涤纶织物获得最佳疏水效果。此外，涤纶织物的白度与FLVA用量关系甚微，但当其用量过大时，FLVA会使整理后涤纶织物的弯曲刚度有所增加，而柔软度有所降低，手感略变差。2．在阳

6、／非离子表面活性剂和水溶性引发剂的作用下，将全氟烷基乙基丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)及乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)在水相进行种子乳液共聚，先合成硅烷化长碳链氟代聚丙烯酸酯中间体乳液，再加入环氧聚醚基硅氧烷低聚体交联剂，制备出环氧聚醚基硅氧烷低聚体杂化改性的氟代聚丙烯酸酯乳液(FLHV-EPOS)。用红外光谱(FT-IR)对产物主组分进行了结构表征、用透射电镜(TEM)对乳胶粒子形貌进行了观察，并用纳米粒度仪测定了乳胶粒子的粒径分布。考察了实验制备FLHV-EPOS乳液过

7、程中乳化剂、含氟单体和乙烯基三乙氧基硅烷VTES用量对乳液聚合稳定性的影响，并且研究了影响FLHV-EPOS整理涤纶织物效果的多项因素，通过场发射扫描电镜(FE—SEM)，观察了经FLHV-EPOS处理后涤纶织物表面的膜形貌。并用JC2000C型接触角测量仪，研究了经FLHV-EPOS整理前后，涤纶织物的疏水性。结果表明：(1)FLHV-EPOS乳液的外观为乳白带蓝色荧光，含固量为30．6％，乳胶粒表面不太光滑，稍显粗糙，呈不太规则的圆球状，其平均粒径为108．46nll'l，Zeta电位为+67．8mV，离心

8、稳定性好；当氟单体用量为6g，反应温度为75—80℃，反应时间为T=4h时，获得的乳液性能较佳。(2)整理工艺参数对FLHV．EPOS的应用性能有影响，当FLHV-EPOS用量为2g／100mLH20、经一浸一轧、100℃预烘5min、170℃烘焙3min后可使处理后织物获得较佳的疏水性。此外，涤纶织物的白度受FLHV-EPOS用量的影响不大，但当其用量过大时，FLHV-EPOS会使整