應(yīng)用于紡織品數(shù)碼功能整理的藍(lán)光引發(fā)自由基聚合固化體系研究.pdf

1、紡織品功能整理能夠賦予紡織品所需的特定功能，符合市場(chǎng)多元化發(fā)展的方向并滿足了消費(fèi)者不同的服用需求，但通常存在能耗排污嚴(yán)重、無法實(shí)現(xiàn)按需整理等問題。本課題應(yīng)用光固化反應(yīng)機(jī)理并借鑒數(shù)碼噴墨印花的噴射方式，提出了藍(lán)光固化數(shù)碼功能整理的新概念，即先將功能性物質(zhì)與低聚物、單體和光引發(fā)劑共同按需噴射施加到織物表面，再用藍(lán)光引發(fā)自由基聚合，形成大分子固化膜，替代傳統(tǒng)工藝中的浸軋和熱固化步驟。由低聚物與單體組成的聚合體系直接決定了固化產(chǎn)物的基本性能，本

2、課題經(jīng)過對(duì)聚合體系的系統(tǒng)研究，開發(fā)出應(yīng)用于紡織品數(shù)碼功能整理的藍(lán)光固化聚合體系，為藍(lán)光固化技術(shù)和數(shù)碼加工技術(shù)在紡織染整領(lǐng)域的集成創(chuàng)新應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
　　首先，對(duì)藍(lán)光引發(fā)自由基聚合反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及機(jī)理進(jìn)行了研究，采用實(shí)時(shí)紅外光譜法和光差動(dòng)熱分析法跟蹤分析了光照強(qiáng)度、引發(fā)劑與助引發(fā)劑的比例以及引發(fā)劑濃度等因素對(duì)典型單體三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的光反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響，并對(duì)樟腦醌/4-（二甲氨基）苯甲酸乙酯(CQ/EDB)引發(fā)體系

3、的引發(fā)機(jī)理又進(jìn)行了分析討論，結(jié)果表明:藍(lán)光固化自由基反應(yīng)CQ/EDB引發(fā)體系的引發(fā)機(jī)理為:樟腦醌吸收藍(lán)光后激發(fā)與叔胺發(fā)生供氫反應(yīng)形成叔胺活性自由基，從而誘導(dǎo)TPGDA的鏈增長(zhǎng)反應(yīng);為達(dá)到較高的藍(lán)光聚合反應(yīng)雙鍵轉(zhuǎn)化率，優(yōu)化的藍(lán)光聚合反應(yīng)引發(fā)條件為:藍(lán)光光照強(qiáng)度為16.9mW/cm2，樟腦醌與4-（二甲氨基）苯甲酸乙酯的質(zhì)量比為1∶1，樟腦醌濃度為0.5wt％。
　　其次，探究了丙烯酸酯類單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)與藍(lán)光固化薄膜的靜態(tài)拉伸機(jī)械性能

4、和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能之間的構(gòu)效關(guān)系，為開發(fā)藍(lán)光固化柔性聚合體系提供一定的理論指導(dǎo)。結(jié)果表明:在鏈長(zhǎng)近似的前提下，單體的官能度增加，固化膜的強(qiáng)力提高，柔韌性下降，Tg上升;單體的烷烴鏈增長(zhǎng)，固化膜的強(qiáng)力、柔韌性和Tg均下降;單體中甲基取代基的引入可提高固化膜的強(qiáng)力和Tg，但柔韌性下降。
　　最后，對(duì)脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯體系、環(huán)氧改性聚酯二丙烯酸酯體系和超支化聚氨酯六丙烯酸酯體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，優(yōu)選出應(yīng)用于紡織品數(shù)碼功能整理的無毒低味

5、、強(qiáng)力與柔韌性俱佳的固化配方，初步建立了藍(lán)光柔性聚合體系的相關(guān)性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并以棉織物的數(shù)碼抗紫外整理為例，探討了藍(lán)光聚合體系在功能整理方面的可行性，得到如下結(jié)論:適合于紡織品數(shù)碼功能整理的藍(lán)光固化聚合體系:①80/20AliphaticPUA/TPGDA，②60/40AliphaticPUA/HEMA，③60/40AliphaticPUA/IBOMA,④60/40Epoxy-PEA/TPGDA,⑤60/40Epoxy-PEA/IBOM