拒水、拒油和阻燃性能合--丙烯酸酯聚合物的合成及應(yīng)用.pdf

1、隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)功能性紡織品的要求越來越高?？椢镎韯┳呦蚨喙δ芑?、復(fù)合化，己成為未來紡織品整理劑發(fā)展的主要趨勢(shì)。因此發(fā)展具有拒水、拒油和阻燃多重功能的織物整理劑具有極其廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)也是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。應(yīng)用廣泛的含氟整理劑大多含有全氟烷基(CnF2n+1，n≥8)，但是長(zhǎng)氟碳鏈化合物在自然環(huán)境中生成難以降解的全氟辛基磺?；惢衔?PFOS)和全氟辛酸類化合物(PFOA)，這些化合物在人體內(nèi)、動(dòng)植物體內(nèi)長(zhǎng)期蓄積，

2、并有潛在的致癌作用，這些化合物的應(yīng)用已經(jīng)或?qū)⑹艿较拗?，所以發(fā)展同時(shí)具有拒水、拒油與阻燃性能又不含有長(zhǎng)氟碳鏈段的多功能整理劑是一項(xiàng)非常有意義的研究工作。
　　 本論文設(shè)計(jì)和合成了一系列含氟磷丙烯酸酯聚合物，經(jīng)其處理后的棉織物具有拒水、拒油和阻燃多重性能。第一部分利用商品化的1H，1H，2H，2H-全氟辛醇和丙烯酸，烯丙基溴，亞磷酸二乙酯，氯磷酸二乙酯，丙烯酰氯，乙醇胺，分別合成了含氟丙烯酸酯單體化合物1，含磷單體化合物2和3。將這

3、些合成的單體分別與其它不含氟的丙烯酸酯通過乳液聚合得到多功能聚合物PFPA1和PFPA2。第二部分利用三氯化磷，含氟醇，（甲基）丙烯酰氯，乙醇胺設(shè)計(jì)并合成了一系列新型的含氟磷的單體4a，4b，5a，5b，6a和6b，通過與其他的單體共聚得到一系列聚合物PFPA3-8，通過單體含氟鏈長(zhǎng)度的變化探討了其對(duì)整理后織物拒水、拒油和阻燃性能的影響。通過改變?nèi)榛瘎⒁l(fā)劑以及聚合方式等一系列條件對(duì)乳液聚合穩(wěn)定性和拒液性能的影響進(jìn)代了探討，優(yōu)化了引發(fā)

4、劑濃度、乳化劑濃度以及單體含量等工藝條件，并利用納米粒徑分析儀表征了乳液粒子的大小及分布，通過FT-IR，TGA與DSC對(duì)合成的聚合物進(jìn)行了表征。
　　 用上述含氟磷聚合物乳液PFPA1-8對(duì)棉織物進(jìn)行整理，考察在優(yōu)化整理工藝下，不同官能團(tuán)以及聚合物中含氟量、含磷量對(duì)整理后織物的拒水、拒油和阻燃性能的影響。通過電子掃描顯微鏡(SEM)對(duì)整理前后棉纖維的表面幾何形態(tài)的變化及其對(duì)拒水效果的影響進(jìn)行了分析和討論，并使用熱差分析(TGA

5、)電子掃描顯微鏡(SEM)數(shù)碼相機(jī)對(duì)整理后織物燃燒前后的性狀進(jìn)行了表征與分析。經(jīng)聚合物PFPA1，PFPA2，PFPA7和PFPA8整理后的織物對(duì)水的接觸角達(dá)到130°以上，對(duì)正十二烷的接觸角也超過了100°，但只有經(jīng)PFPA2整理后的織物具有較好的阻燃性能(LOI26％)，經(jīng)PFPA1，PAPA7和PFPA8整理后的織物阻燃性能較低(LOI21.4％，20.3％，20％)；經(jīng)PFPA3，PFPA4,PFPA5和PFPA6整理后的織物對(duì)