PP的亲水性改性

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1、聚丙烯纤维亲水改性的研究赵灿纺硕1002班学号：2100032摘要：聚丙烯纤维综合性能好，用途广泛，但由于分子中不含极性基团亲水性差，限制了其应用领域。为了扩大聚丙烯纤维的应用范围，需要对纤维进行亲水改性。本文分析了聚丙烯纤维亲水性差的原因，简要介绍提高其亲水性的几种方法，通过亲水性处理，改善聚丙烯纤维表面状况或大分子结构，可在保持纤维原有性能的基础上改进聚丙烯纤维的亲水性。关键词：聚丙烯纤维；亲水性；改性TheHydrophilicModificationofPolypropyleneFiberAbstract:Polypropylenefiberiswidelyusedbe

2、causeofitsgoodcomprehensiveperformance,however,withoutpolargroup,itshydrophilicityispoor,thuslimiteditsapplicationareas.Inordertoexpandtheapplicationofpolypropylenefiber,weneedtomodifyitshydrophilicity.Thearticleanalyzedthereasonsthatmakepolypropylenefibershydrophobic,brieflyintroducedsevera

3、lmethodsofimprovingitshydrophilicity,throughthehydrophilictreatment,thesituationofitssurfaceormacromolecularstructureismodified,thusimprovingthehydrophilicityofpolypropylenefiberonthebasisofmaintainingitsoriginalperformance.Keywords:Polypropylenefiber;hydrophilicity;modification前言聚丙烯纤维（丙纶），具

4、有质地轻、强力高、弹性好、耐腐蚀、不起球等优点，其原料丙烯来源丰富，生产成本较低。但由于聚丙烯分子结构中没有亲水性基团，且结晶度很高，难以染色等，所以在纺织领域的应用受到限制。目前，国内外对提高聚丙烯纤维亲水性能的研究主要集中在对聚丙烯纤维进行亲水改性。改性方法主要通过与亲水性单体接枝共聚、纤维表面亲水处理、与亲水性物质共混和纤维结构微孔化等[1]。1纤维的吸湿和吸水聚丙烯本体是相对疏水的，不利于水分的吸附，同时聚丙烯结晶较容易，较高的结晶度和较致密的晶粒网络也阻碍了水分在纤维内部的渗透与扩散，这些最终导致了聚丙烯纤维的亲水性能较差。纤维的亲水性能包含吸湿性和吸水性两方面的含义

5、，因此一般将纤维的亲水性机理分为吸湿性和吸水性两种[1]。纤维的吸湿性主要取决于纤维大分子的化学结构和结晶状态，即大分子上是否存在亲水性基团及亲水性基团的数量以及纤维的结晶性能等。而纤维的吸水性则主要取决于纤维内微孔、缝隙和纤维之间的毛细孔隙。2亲水改性的方法2.1与亲水性单体接枝共聚由于聚丙烯分子不含极性基团，结构规整，一般情况下很难与其他单体发生接枝共聚反应，必须采用辐照引发的方式。能够引发接枝共聚反应的辐照源有60Coγ射线、具有一定波长的紫外线、高能物理射线等。经研究对比发现60Coγ射线穿透能力较强。辐照接枝亲水单体的改性方法，按辐照和接枝反应进行次序可分预辐照法和共

6、辐照法。目前采用预辐照聚丙烯纤维，再接枝亲水单体的研究已有报道[2-3]，而采用共辐照接枝法改性研究较少。选择具有亲水性的单体或聚合物作为支链，在丙纶大分子上接枝，可赋予丙纶亲水性能。细旦丙纶经Co60或电子辐照后，与丙烯酸接枝，而聚丙烯分子主链的化学结构没有发生显著变化，纤维变细，扩大了比表面积，吸水性大幅度提高[4]。辐照接枝法工艺简单，节约能源，无污染，可实现非液相低温加工。也常采用过氧化苯甲酰胺乳液引发丙烯酸或甲基丙烯酸，接枝到聚丙烯上，导入亲水性单体，降低它的表面张力，提高织物润湿性。通过大气低温等离子体处理引发丙烯酰胺对丙纶进行接枝聚合，产生亲水性基团，形成吸湿中心

7、，能改善纤维的吸湿性[5]。目前英国科学实验室已试验了一种稳定态的辉光放电等离子体反应器，只需在常压下操作，利用CO2、H2或O2把聚丙烯的烃基转变成羰基、羧基、羟基等极性基团，可以明显提高织物的亲水性，而且整个化学反应不可逆，吸湿性较耐久。2.2纤维表面亲水处理纤维的表面亲水处理，实质是在纤维表面覆上一层亲水性化合物（也称亲水整理剂），达到改变纤维表面亲水性能的目的[6]。亲水整理的工艺分为两类，第一类是浸渍法，将纤维或织物放在亲水整理剂中浸渍一定时间取出烘干即可。第二类是浸轧法，将纤维和