PBA-TiO-,2-接枝復(fù)合乳膠的制備及其在棉織物抗紫外整理中的應(yīng)用.pdf

1、TiO2等無機納米粒子具有優(yōu)良的紫外屏蔽、抗菌除臭、凈化空氣、促進(jìn)人體血液循環(huán)等功能，因而可廣泛應(yīng)用于紡織品的功能性整理。但這些納米粒子在織物表面易團(tuán)聚、難分散，與織物基體結(jié)合牢度差，這些問題的存在嚴(yán)重影響了納米粒子功能和效應(yīng)的充分發(fā)揮。本研究以TiO2粒子水分散液為無機粒子原料，通過原位乳液聚合制備得到了接枝率可控的聚丙烯酸酯PBA/TiO2復(fù)合乳膠，再以這種接枝復(fù)合乳膠為功能整理劑，應(yīng)用于棉織物的功能性整理，通過考察整理織物的紫外屏

2、蔽等性能，研究了TiO2粒子表面接枝改性對TiO2粒子在棉織物表面分散程度、TiO2粒子與織物表面結(jié)合牢度以及整理織物紫外屏蔽效果的影響，最終開發(fā)出了一種具有優(yōu)良分散性和耐洗性的水性接枝復(fù)合PBA/TiO2紫外屏蔽整理劑。
　　 課題首先通過篩選得到了一種紫外屏蔽性能較強、分散穩(wěn)定性較好的金紅石型TiO2水分散液，通過SEM和DLS分析發(fā)現(xiàn)大部分TiO2粒子在水分散液中呈軟團(tuán)聚狀態(tài)。進(jìn)一步通過TiO2粒子表面Zeta電位表征發(fā)現(xiàn)

3、TiO2的等電勢點為4.5。因而可通過調(diào)節(jié)體系pH值使TiO2粒子表面帶負(fù)電，進(jìn)而可通過靜電作用吸附陽離子型引發(fā)劑2，2’-偶氮(2-脒基丙烷)二氯化氫(AIBA)，從而實現(xiàn)對TiO2粒子的表面活化。研究TiO2分散液對AIBA的吸附規(guī)律發(fā)現(xiàn)：AIBA的吸附會降低TiO2粒子的分散穩(wěn)定性，因而體系中AIBA的吸附存在一個飽和吸附上限；在達(dá)到飽和吸附上限之前，體系中的AIBA吸附效率均在95％以上：AIBA的飽和吸附上限值受體系pH值影響

4、明顯，當(dāng)體系pH值為11時，飽和吸附上限最大，其值為0.084.mmol/g。進(jìn)一步通過DSC研究吸附引發(fā)劑的熱分解活性發(fā)現(xiàn)：吸附引發(fā)劑具有比非吸附引發(fā)劑更好的引發(fā)活性。高的吸附效率和高的引發(fā)活性，有利于減少原位聚合中的均聚產(chǎn)物，提高聚合產(chǎn)物中的接枝比重。
　　 被活化的TiO2，可原位引發(fā)BA單體在其表面的聚合，因而可通過原位乳液聚合制備PBA/TiO2復(fù)合乳膠。通過考察聚合反應(yīng)動力學(xué)、復(fù)合乳膠粒徑分布及聚合產(chǎn)物穩(wěn)定性，優(yōu)化了

5、PBA/TiO2復(fù)合乳膠的制備工藝；結(jié)合抽提實驗、熱重分析和紅外分析等多種表征手段，證明PBA/TiO2復(fù)合乳膠中的TiO2粒子表面接枝了一定量的PBA聚合物；通過調(diào)節(jié)單體、AIBA的加料方式和時間等工藝，實現(xiàn)了接枝率在0～45％范圍內(nèi)的可調(diào)控；對TiO2粒子和PBA/TiO2復(fù)合乳膠的粒徑分析進(jìn)一步證明：接枝聚合物的存在，有助于實現(xiàn)TiO2粒子的解軟團(tuán)聚，因而可明顯提高TiO2在體系中的分散性和分散穩(wěn)定性。
　　 最后，將制備

6、的PBA/TiO2接枝復(fù)合乳膠應(yīng)用于棉織物的抗紫外功能整理。對整理棉織物的性能進(jìn)行了考察，并與通過傳統(tǒng)粘合劑固著法得到整理織物的性能進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)：在相同條件下，經(jīng)PBA/TiO2接枝復(fù)合乳膠整理的棉織物表面TiO2粒子附著量最高、分布最均勻，相應(yīng)的整理棉織物抗紫外性能最佳、耐洗牢度最強(水洗50次后，UPF值依然保持在最佳等級)，透氣性有一定程度下降，白度和硬挺度略有下降，但對感官視覺效果和手感無明顯影響。并且高分散性TiO2粒子的