有機(jī)硅改性氟代聚丙烯酸酯乳液的制備及其在織物整理中的應(yīng)用研究.pdf

1、用含氟聚丙烯酸酯對織物進(jìn)行整理，可顯著改善織物的某些性能，如拒水拒油、耐洗滌性等。將硅烷偶聯(lián)劑、分子結(jié)構(gòu)中含有其它較高反應(yīng)活性基團(tuán)的硅油、低聚硅氧烷等通過接枝或嵌段共聚的方法引入到含氟丙烯酸酯的主鏈或側(cè)鏈上，能夠顯著提升含氟聚丙烯酸酯的交聯(lián)成膜性能，進(jìn)而能提高經(jīng)其處理后織物的拒水拒油效果。基于此，本文從以下兩個(gè)方面對氟代聚丙烯酸酯類織物整理劑進(jìn)行了研究:
　　1.在陽/非離子復(fù)配型表面活性劑及水溶性引發(fā)劑的作用下，將全氟烷基乙基丙

2、烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、乙烯基硅油(Vi-Si)及功能性丙烯酸類單體（含-OH、氯等官能團(tuán)），在水相乳液共聚，合成了一種長碳鏈有機(jī)硅改性氟代聚丙烯酸酯(FLVA)乳液，用紅外光譜(IR)對其主組份結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，用納米粒度儀、ζ分析儀等對乳液的粒徑分布、Zeta電位、靜態(tài)接觸角和物化性能等進(jìn)行了測定。研究了乳液用量，固化溫度對織物拒水拒油性的影響。結(jié)果表明:
　　(1)FLVA乳液外觀為帶藍(lán)色熒光的透明乳狀，固

3、含量為19.7％，離心及貯存穩(wěn)定性良好，乳膠粒呈規(guī)則圓球狀且表面比較光滑，其平均粒徑為78nm，Zeta電位為+35.1mV;當(dāng)乳化劑與引發(fā)劑用量分別占單體總質(zhì)量的5％和1.0％時(shí)，在反應(yīng)溫度為75-80℃，反應(yīng)時(shí)間T=4h，利用乳液共聚法所合成的FLVA乳液其單體轉(zhuǎn)化率可高達(dá)96.3％，而產(chǎn)物的凝膠率可降低至4.2％。
　　(2)FLVA乳液可在滌綸織物表面形成一層膜，用場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)對該膜的形貌觀察結(jié)果顯示，該

4、膜表面光滑，與滌綸纖維結(jié)合良好。用FLVA對織物進(jìn)行整理能賦予織物良好的疏水性，因而水FLVA處理后膜表面的靜態(tài)接觸角可達(dá)142.1°，該膜的拒水性可達(dá)90分以上，拒油等級達(dá)5級。
　　(3)整理工藝參數(shù)對FLVA的應(yīng)用性能有影響，當(dāng)FLVA用量為2g/100mLH2O、經(jīng)一浸一軋、100℃預(yù)烘5min、170℃烘焙3min后可使處理后滌綸織物獲得最佳疏水效果。此外，滌綸織物的白度與FLVA用量關(guān)系甚微，但當(dāng)其用量過大時(shí)，F(xiàn)LVA

5、會使整理后滌綸織物的彎曲剛度有所增加，而柔軟度有所降低，手感略變差。
　　2.在陽/非離子表面活性劑和水溶性引發(fā)劑的作用下，將全氟烷基乙基丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)及乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)在水相進(jìn)行種子乳液共聚，先合成硅烷化長碳鏈氟代聚丙烯酸酯中間體乳液，再加入環(huán)氧聚醚基硅氧烷低聚體交聯(lián)劑，制備出環(huán)氧聚醚基硅氧烷低聚體雜化改性的氟代聚丙烯酸酯乳液(FLHV-EPOS)。用紅外光譜(

6、FT-IR)對產(chǎn)物主組分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征、用透射電鏡(TEM)對乳膠粒子形貌進(jìn)行了觀察，并用納米粒度儀測定了乳膠粒子的粒徑分布?？疾炝藢?shí)驗(yàn)制備FLHV-EPOS乳液過程中乳化劑、含氟單體和乙烯基三乙氧基硅烷VTES用量對乳液聚合穩(wěn)定性的影響，并且研究了影響FLHV-EPOS整理滌綸織物效果的多項(xiàng)因素，通過場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)，觀察了經(jīng)FLHV-EPOS處理后滌綸織物表面的膜形貌。并用JC2000C型接觸角測量儀，研究了經(jīng)FLHV

7、-EPOS整理前后，滌綸織物的疏水性。結(jié)果表明:
　　(1)FLHV-EPOS乳液的外觀為乳白帶藍(lán)色熒光，含固量為30.6％，乳膠粒表面不太光滑，稍顯粗糙，呈不太規(guī)則的圓球狀，其平均粒徑為108.46nm，Zeta電位為+67.8mV，離心穩(wěn)定性好;當(dāng)氟單體用量為6g，反應(yīng)溫度為75-80℃，反應(yīng)時(shí)間為T=4h時(shí)，獲得的乳液性能較佳。
　　(2)整理工藝參數(shù)對FLHV-EPOS的應(yīng)用性能有影響，當(dāng)FLHV-EPOS用量為2g

8、/100mL H2O、經(jīng)一浸一軋、100℃預(yù)烘5min、170℃烘焙3min后可使處理后織物獲得較佳的疏水性。此外，滌綸織物的白度受FLHV-EPOS用量的影響不大，但當(dāng)其用量過大時(shí)，F(xiàn)LHV-EPOS會使整理后的滌綸織物的彎曲剛度急劇增加，柔軟度減小，手感變差。
　　(3)FE-SEM觀察表明滌綸織物經(jīng)FLHV-EPOS乳液整理后，表面可形成膜，該膜表面較為光滑，可顯著改善織物的拒水拒油性。如水在處理后織物表面的靜態(tài)接觸角可達(dá)1