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1、涤纶表面改性研究的进展2012-06-25來源:张翠玲,赵国樑,，宋立丹，王甜甜点击次数：294关键字：涤纶;表面改性;方法和原理摘耍:介绍了近年来国内外涤纶表面改性的原理、方法、应用以及各种常用表征方法。对等离子体处理方法的3个方而的应用做了详细阐述;介绍了紫外光接枝方法的原理、应用，以及近年来对该方法的改进;阐述了碱处理的原理、应用及近年来的发展趋势。关键词:涤纶;表面改性;方法和原理涤纶是产量最大的合成纤维，具有许多优良性能，如:断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定形性好，耐热和耐光性好，抗
2、有机溶剂、氧化剂以及耐腐蚀性好,对弱酸、碱等稳定［1］,等等。由于以上种种优点，在纺织及其他工、农业领域具有广泛的应用。但是，聚酯分子结构对称，结晶度较高，结构中乂没有高极性基团，因此亲水性较差［2］,这就在很人程度上限制了它的舒适性、可染性等。另外，由于涤纶对人体安全、无毒、低的吸水性，对人体的体液具有高抗渗透性［3］,近年來，作为牛物医学材料的研究也越來越多。但是，很多文献报道:涤纶的低亲水性结构使其血液相容性很差，这也是生物材料领域亟需解决的一个问题。为了使涤纶的应用更广泛，扬长避短，近年来人
3、们开始研究涤纶的表面改性方法。表血改性是指在不改变材料及其制品本体性能的前提下，赋予英表血新的性能，如亲水性、抗静电性、染色性、耐老化性、生物相容性等［4］。口前，对涤纶的表面主要有低温等离子体处理法、紫外光引发接枝法、湿法化学法、离子朿照射法⑸、光化学法⑹等改性方法。•等离子体处理等离子体表面改性是通过等离子体处理以及在材料表面等离子体接枝來改变材料表面结构的一种表面改性方法［7］。低温等离子体在纤维改性方面的应用研究始于20世纪60年代，此后美国进行了—•些研究并有应用该技术处理加工的聚酯纤维(
4、商品名RelYesca)投放市场⑻。等离子体对涤纶的表面改性主耍有以下几个方面:利用低温等离子体引发接枝聚合反应(Plasma-initiatedGraftedPolymerization);单纯利用等肉;子体处理，引发表而结构的变化;等离了体聚合沉积成膜对材料表面进行改性。在低温等离子体引发接枝聚合反应方面，很多研究者做了大量的工作。丨1木九州国立大学的YoungJinKim等人利用氧气等离子体引发，接枝丙烯酸，然后经过一系列的化学反应來改变涤纶的表面结构达到改变其血液相容性的效果［9］。天津工业
5、大学的张晓林、马小光通过丙烯酸微波等离了体对涤纶的表而接枝改性来达到提高其染色性能的目的［10］。两南交通人学的潘长江等人利用等离子体表面接枝方法在涤纶表面接枝不同分子质量的聚乙二醇(PEG),使涤纶的抗凝血性能得到了显若改善［11］。Shizuoka大学聚合物化学实验室的N.NAGAK1等人利用Ar等离子引发涤纶表而改性，通过XPS光谱发现其表面结构发生了变化，通过接触角测试，发现表面改性后亲水性显著改善［12］。在单纯等离子体处理对涤纶进行表而改性的研究中，口木静冈大学的NORIHIROINAG
6、AKI等人［13214］也做了大量的工作來证实等离子体对于涤纶表面改性的显若作用。结果表明涤纶表面的N/C比例发生了很明显的变化,其接触角也发生显著变化。西北纺织工学院的陈杰珞等人单纯利用氧等离子体对涤纶表面进行处理，表血张力评价的解析结果表明，氧等离子体处理麻的涤纶表血自由能增人。X射线光电子能谱(XPS)分析表明，涤纶表面被引入了大量含氧和含氮极性基团,最终使得涤纶的亲水性增强［⑸。近年来，人们已开始关注等离子体沉积成膜对涤纶进行表面改性的技术。西南交通大学的王进、潘长江等人采用乙烘等离子体浸没
7、离子注入与沉积(PIII2D)技术,对医用涤纶缝合环材料进行表面改性,分析结-果表明:在涤纶材料表血有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜。原子力显微镜(AFM)的图像分析进一步证明,表面平均粗糙度从58.9nm降低到11.2nm。细菌黏附实验结果证明,沉积了类金刚石薄膜的表面对金黄色葡萄球菌(SA)等5种细菌的黏附均有明显抑制作用［16］。中科院物理所的陈光良等人［17］,以及北京印刷学院的张跃飞等人［18］分别以CH4为碳源,Ar为稀释气体，用射频等离子体增强化学气和沉积法，在涤纶上沉积了阳•隔
8、性能优良的碳氢膜，镀碳氮膜涤纶的阻隔性能都有提高。日询，利用等离子体处理的技术较成熟，在美国已实现了工业化。而在我国,等离子体改性的研究也口益深入，但距离工业化还冇一段距离。而涤纶等离子体表面改性的工业化是一种必然的趋势。2紫外光表血接枝聚合物的表而光接枝，就是利用紫外光引发单体在聚合物表而进行的接枝聚合，反应遵循自山基聚合机理［4］。农面光接枝的研究始于1957年的Osier等人的报道。近年來，術欧各国的研究报道愈来愈多，具应用领域也已从最初的简单表而改性发展到表面
