1前言
功能高分子材料在新材料的研发与应用等诸多方面显示出越来越重要的作用[1,2],功能基团交换树脂是一类新型的功能高分子材料,用于织物表面改性后使织物具有易去污的性能。例如改性后织物制成医生和护士的手术衣,可防止血液渗透衣服而发生污染。如何设计功能基团交换树脂的分子结构,以获得易去污效果好并且对人体安全是当今研究的一个热点课题。
1916年,Langmuir[3]预测高分子材料的表面性质由其最表面几个分子层性质决定,并在以后得到实验的证实。Mach[4]等发现在分子尺度的表面层内,分子结构上的一个原子被替换后,表面能就会发生非常显著的变化。因此,功能基团交换树脂在织物表面成膜,则织物表面性能就有该树脂的性质决定。设计聚合物中各种性能的基团,有的基团具有亲纤维性、有的基团具有成膜性、有的基团具有粘合性、有的基团具有交联性、有的基团具有低表面能、有的基团具有高表面能,从而使聚合物成为功能高分子材料。环境诱导作用能使聚合物中低表面能基团和高表面能基团在织物表面进行交换,这种功能高分子材料称为功能基团交换树脂。在空气的低表面能环境中,功能基团交换树脂的低表面能基团处在织物的表面,具有防污性能;在水的高表面能环境中,功能基团交换树脂的高表面能基团交换到织物的表面,具有易去污性能。因此,通过环境诱导功能基团在织物表面的交换,成为控制织物易去污的重要手段[5]。
2.1材料与仪器
全氟烷基丙烯酸乙酯FA(美国3M公司)、丙烯酸酯AA(北京东方化工厂)、甲基丙烯酸羟乙酯HEMA(无锡市杨市三联化工厂)、乳化剂(吉林
2实验部分
May.201134染整技术化工公司)、过氧化引发剂(上海元越化工有限公司)、架桥剂封端异氰酸酯(日本第一工业制药)、29tex×36tex 504根/10 cm×236根/10 cm纯棉纱卡。
四口反应瓶、烧杯、移液管、洗耳球、温度计(0~100℃)、铁架台、电动搅拌器、电热碗套(金坛仪器厂)、JC2000Cl型接触角测试仪(上海中晨数字技术设备有限公司)、X射线衍射仪(北京普析通仪器有限责任公司)、差示扫描热量分析计(上海恩龙科学仪器有限公司)、小轧车和烘箱(夏门瑞比精密机械有限公司)、评定防水用AATCC-22样卡、评定防油用AATCC-118样卡、评定易去污用AATCC-130样卡(上海市纺织工业技术监督所)。
2.2功能基团交换树脂的制备
将去离子水、乳化剂加入四口反应瓶中,再将全氟烷基丙烯酸乙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯混合后1/3加入四口反应瓶中并开动搅拌,另2/3加入1号滴液漏斗,过氧化引发剂加入2号滴液漏斗。反应瓶内物料加热至60℃时,将2号滴液漏斗中物料的1/3放入反应瓶并保温0.5 h,升温至76℃反应开始,出现荧光继续升温至90℃~92℃,再冷却至80℃。在80℃同时滴加1号滴液漏斗、2号滴液漏斗中物料,经2h同时加完滴液漏斗中的物料。在80℃保温1h,冷却至40℃以下,过滤、出料得功能基团交换树脂即易去污剂。
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