甲基丙烯酸烷基酯接枝改性熔喷聚丙烯非织造布的研究

摘要

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸十二酯(LMA)为接枝单体，过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，甲苯、吐温-80为溶胀剂，采用化学接枝方法，制备了具有油性有机液体吸附功能的改性熔喷聚丙烯非织造布。
　　 研究表明，制备改性熔喷聚丙烯非织造布的最佳反应条件为：单体浓度为4％，BPO为单体质量的3％，甲苯为BPO质量的5倍，吐温-80为2ml/L，预接枝反应时间为45min，接枝反应时间为90min，反应温度为70℃。以最佳反应条件制备的甲基丙烯酸丁酯改性熔喷聚丙烯非织造布对甲苯和煤油的饱和吸附率分别为14.5g/g和7.17g/g，保油率分别为13.1％和14.3％；甲基丙烯酸十二酯改性熔喷聚丙烯非织造布对甲苯和煤油的饱和吸附率分别为12.9g/g和15.4g/g，保油率分别为10.3％和17.6％。
　　 研究表明，BMA的加入使改性熔喷聚丙烯非织造布对甲苯(芳香族化合物)的饱和吸附率增大，对煤油(直链烷烃)的饱和吸附率略有下降；LMA的加入使改性熔喷聚丙烯非织造布对甲苯(芳香族化合物)、煤油(直链烷烃)的饱和吸附率均增大。BMA、LMA的加入使改性熔喷聚丙烯非织造布对甲苯(芳香族化合物)、煤油(直链烷烃)的保油率均有所增加，说明接枝亲油单体不仅改善了熔喷聚丙烯非织造布吸附能力，而且对其握持有机液体的能力也有很大贡献。
　　 研究表明，由于BMA、LMA的引入，纤维表面结构及化学成分发生了较大的变化，在吸附过程中占主导作用的吸附力发生了改变，使得改性熔喷聚丙烯非织造布吸附速率和解吸速率较接枝前均小。
　　 借助SEM、FTIR、XPS对改性熔喷聚丙烯非织造布的结构进行了分析，结果表明，接枝后熔喷聚丙烯非织造布的纤维表面变得粗糙，有凹凸现象；在FTIR谱图中，新增了C=O的伸缩振动吸收峰，说明改性材料分子结构中含有了酯基；并且，在XPS谱图中，接枝后Ols特征峰相对于Cls特征峰的高度有所提高，Cls分峰由很对称的C-H峰形变为了不对称谱峰，在288～289cV附近肩峰提高了，主峰峰顶对应的结合能有所下降，说明改性材料分子结构中存在C-O及C=O结构，进一步表明聚丙烯纤维表面有酯基的引入。