接枝全氟聚醚丙烯酸酯聚合物合成及其在棉织物上应用的论文

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1、接枝全氟聚醚丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用摘要近年来，随着生活质量的提高，人们对纺织品的舒适性和功能性的要求越来越高。纺织品后整理己成为提高产品附加值和改善纺织品功能的重要途径之一，利用含氟聚合物使纺织品具有拒水拒油功能是目前发展的热点。目前市场上使用的含氟整理剂大多含有全氟烷基(CnF2n+l，n>8)，这些长氟碳链基团在降低表面自由能、改善表面的疏水疏油性能方面具有很好的作用。但是长氟碳链化合物在自然环境中难以降解，在人体内、动植物体内长期蓄积，并有潜在的致癌作用。一些长氟碳链的小分子表面活性剂如全氟辛基磺酰基类化合物(PFOS)和全氟辛酸铵(PFO

2、A)等在工业社会中的应用已经受到了限制。国际上许多组织(例如美国环保局、加拿大环境组织、欧盟等)都规范了全氟化合物的生产和使用，国际上一些有影响力的公司如3M公司已经停止生产长氟碳链化合物产品。因此，开发具有相同降低表面自由能的功能又不含有长氟碳链段的环境友好新型拒水拒油整理剂迫在眉睫。本论文设计和合成符合这类要求的全氟聚醚丙烯酸酯单体，将其与不含氟的丙烯酸酯类单体共聚得到稳定的乳液，用于织物整理。论文分别以丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟癸酯或全氟聚醚丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)以及N．羟甲基丙烯酰胺(№压A)为原料，以异构十三醇聚氧乙烯

3、醚(TO．5)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂，过硫酸铵小时4)2S208为引发剂，通过乳液聚合的方法，合成了三组含氟丙烯酸酯类聚合物乳液(聚合物2、3、4)，通过改变乳化剂种类和用量、引发剂用量、反应时间及温度考察了一系列聚合条件对乳液稳定性及拒液性能的的影响，优化了引发剂浓度、乳化剂浓度、反应时间以及全氟聚醚丙烯酸酯单体含量等工艺条件，并利用纳米粒径分析仪表征了乳液粒子的大小及分布，通过FT．IR、NMR对含氟丙烯酸酯单体及由其合成的聚合物的结构进行了分析。最后我们将含氟聚合物2、3、4分别配制一定浓度的整理乳液，通过传统的浸轧烘焙整理工艺，用于棉织物的

4、后整理，考察了聚合单体中含氟单体的含量对整理后织物拒液性能的影响，并通过电子扫描显微镜(SEM)和x．光电子能谱(xPS)对整理前后棉纤维的表面组成、几何形态变化及其对拒水效果的影响进行了分析和讨论。优化了整理工艺条件，比较了整理前后棉织物的拒水拒油性能。经测试后发现，由聚合物4整理后的棉织物具有良好的拒水性能，接触角可达145。。关键词：全氟聚醚化合物；乳液聚合；丙烯酸酯；拒水拒油；整理；PERFLUOROPoIjyE-I'：HERMoDIFIEDACRYLICCOPOLMI垣ERS：SYNTHESISANDA_PPLICATIONoNWiththeraiseo

5、fpeople‘sliVingstaJldards，therequirementofteXtilesisalsoincre2Lsed．TheaRer-treanllemonteXtilesbecomesoneoft11emostimportamwaystoimprovetheextravaIueandmulti·mnctionoftheproducts，forex锄ple，finishingwithfluoropolymersderivedf-romnuOrinatedall叫lacD，latewhichiswidelyusedcanproVidewate卜and

6、o订repellencypropeniestothesubstrate．ThecommercialaVailablenuoropolymerfinistlingagentsareusuallycontainlongpernuoroall()rlchains(一CnF2n+1，n≥8)whichishardtounde玛obiodegradationaIldcane2LSilyaccumulateinnatureenViromnent．SoitwouldbedesirabletoaVoidt11euseofcompoundsthathaVelongperfluoro

7、alkylchainS(-CnFnl，n≥8)抒omanenVironmentallyview．ItwouldbesignificanttodeVelopanaltematiVeenVironIllentalbenignfinishingagentforwate卜aIldoil—repellence仃e砌entofteXtilesubs协ates．Inthisthesis，apernuoropolyethermethac巧latemonomerwassynthesizedandcopolymerizedwithothernon·fluorinatedac拶late

8、monom