聚酰胺聚醚有機(jī)硅三元共聚型錦綸織物親水柔軟整理劑的研制及應(yīng)用.pdf

1、錦綸纖維分子結(jié)構(gòu)含有眾多親水酰胺基團(tuán),但結(jié)晶度相對高,無定形區(qū)相對較少,因此錦綸纖維親水性差。為此,有必要對錦綸織物進(jìn)行親水改性。錦綸纖維后整理親水改性是一種較為簡便和有效的方法之一。目前錦綸后整理親水改性多數(shù)采用幾種親水組分混合而成的親水整理劑或者水溶性聚醚改性硅油對其進(jìn)行整理,然而存在著整理織物手感不良或者親水耐洗性差等缺陷。
　　 為此,本論文采用聚醚和丁二酸酐為原料,通過單酯化反應(yīng)合成雙端羧基聚乙二醇(CT-PEG),替

2、代部分己二酸與己二胺縮合,合成一種聚酰胺聚醚共聚型錦綸織物親水整理劑。在此基礎(chǔ)上,再采用雙端氨基聚醚硅油(di-APEMS)功能性單體對聚酰胺聚醚共聚型親水整理劑改性,合成聚酰胺聚醚有機(jī)硅共聚型多功能錦綸織物親水整理劑AGS,期望通過AGS分子中引入聚酰胺鏈段與錦綸纖維發(fā)生熔融共晶作用,來提高整理劑的親水耐洗性,通過AGS分子中引入聚醚,賦予整理劑親水性。同時,引入有機(jī)硅鏈段,改善了整理劑整理織物手感,從而解決傳統(tǒng)親水整理劑所帶來的不良

3、缺陷。本論文具體內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 第一部分單酯化法合成雙端羧基聚乙二醇CT-PEG及其表征:本部分采用分子量1500的聚乙二醇(PEG)和丁二酸酐(SA)為原料,甲苯為反應(yīng)性溶劑,通過酯化反應(yīng)合成雙端羧基改性聚乙二醇(CT-PEG)。研究了單酯化反應(yīng)各因素對雙端羧基改性聚乙二醇轉(zhuǎn)化率影響,優(yōu)化了雙端羧基聚乙二醇合成的工藝條件,并采用傅里葉紅外(FTIR-ATR)、核磁(1H-NMR)分析表征了雙端羧基改性聚乙二醇的結(jié)構(gòu),采

4、用熱重分析儀(TG-DTG)測試了雙端羧基改性聚乙二醇的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:雙端羧基改性聚乙二醇最優(yōu)化合成條件為:丁二酸酐與聚乙二醇的物料摩爾比為2.5:1,反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時間70min,溶劑為甲苯。傅里葉紅外(FTIR-ATR)、核磁(1H-NMR)分析證實了合成物的雙端羧基聚乙二醇結(jié)構(gòu),雙端羧基改性聚乙二醇具有一定的熱穩(wěn)定性。
　　 第二部分聚酰胺聚醚有機(jī)硅三元共聚型錦綸多功能親水柔軟整理劑AGS的制備、表征和物化性

5、能研究:本部分以己二胺(HAD)、己二酸(AA)和雙端羧基聚乙二醇(CT-PEG,1700)為原料,采用熔融縮聚反應(yīng)合成了聚酰胺聚醚二元嵌段共聚物錦綸織物親水整理劑AG。研究了縮聚反應(yīng)各因素對整理劑AG整理效果的影響,優(yōu)化了合成工藝條件;并在AG優(yōu)化后工藝的基礎(chǔ)上,以雙端氨基聚醚硅油(di-APEMS)作為功能性單體對AG進(jìn)行改性,制備了聚酰胺聚醚有機(jī)硅三元嵌段結(jié)構(gòu)的多功能親水柔軟整理劑AGS。研究了di-APEMS添加量對整理劑AGS

6、結(jié)晶度、親水性及柔軟性的影響,優(yōu)化了合成工藝條件。實驗采用了傅里葉紅外光譜儀(FTIR-ATR)分析了其結(jié)構(gòu),用凝膠滲透色譜(GPC)測定了其分子量以及利用X射線衍射儀(XRD)、熱重分析儀(TG)對整理劑AGS的結(jié)晶度和耐熱穩(wěn)定性進(jìn)行了測試分析。結(jié)果表明:整理劑AG的合成最佳工藝為:縮聚溫度為240℃,n(AA)/n(HAD)/n(CT-PEG)物料配比為1:3:1,縮聚反應(yīng)時間為2.5h,真空度保持在0.04Mpa。當(dāng)(n(di-A

7、PEMS)/n(CT-PEG))摩爾比為0.2:1時,整理劑具有聚酰胺聚醚有機(jī)硅三元嵌段結(jié)構(gòu)特征,數(shù)均分子量Mn為27124,具有良好的熱穩(wěn)定性,呈現(xiàn)非結(jié)晶型聚合物特性,具有較好的水溶性,呈現(xiàn)表面活性,其濁點為78℃,表面張力(CMC為0.9g/L的水溶液)為20.60mN/cm。
　　 第三部分多功能親水柔軟整理劑AGS應(yīng)用工藝及性能的研究:本部分采用了浸漬法對錦綸織物進(jìn)行了整理,研究了各整理工藝因素對織物的親水性能影響,優(yōu)化

8、了多功能親水整理劑AGS的整理工藝條件,測試了AGS整理錦綸織物的親水性、耐洗性、抗靜電性和手感,并與聚醚硅油和國外相關(guān)產(chǎn)品常規(guī)親水整理劑進(jìn)行了比較。考察了整理劑AGS對錦綸織物的適用性。實驗結(jié)果表明:AGS整理錦綸織物優(yōu)化工藝條件為:整理劑AGS用量2.5g/L,焙烘溫度170℃,焙烘時間30s。與其它親水整理劑相比,AGS具有良好的親水、抗靜電性和柔軟性能,同時具有良好的耐久性。
　　 論文研究表明以己二酸、己二胺和自制的雙