含温敏高分子的智能清洁纺织品的规模化研究

摘要

纺织品在日常的穿着使用过程中，往往容易沾上各种污渍，这些污渍不仅影响纺织品的外观，影响人们的使用，而且会带来卫生方面的隐患。因此，对于污渍的清洁处理越来越受到人们的重视。而通过将温敏高分子引入纺织品，利用温敏高分子的温敏特性，能够实现纺织品的智能清洁效果:纺织品在低温下处于亲水状态，污渍易于洗去;而在高温下处于疏水状态，污渍不易沾污。但是目前该类智能纺织品的原材料和制备成本较高，严重阻碍了其的工业化应用。基于此，本课题利用工业级高分子单体原料，通过扩大合成规模和简化工艺流程，以实现智能清洁纺织品的成本降低和规模化生产。该课题的研究能够满足人们对于纺织品多样化的需求，提高人们生活的质量，故具有良好的研究意义。
　　本文选用工业级的2-甲基-2-丙烯酸-2-（2-甲氧基乙氧基）乙酯(MEO2MA)和聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯(EGMA)为单体，采用自由基聚合(AIBN引发)的方法合成温敏高分子聚(2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯-共聚-聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯）P(MEO2MA-co-EGMA)，对其结构及温敏性能进行表征，并对其产量提高进行了研究。通过对增重率、温敏性能和服用性能的比较筛选出最佳的交联剂及工艺条件。在此基础上制备得到智能清洁纺织品，表征其表面形态、结构，并对其温敏性能、服用性能及智能清洁效果进行了研究。
　　(1)使用工业级的MEO2MA和EGMA为单体，采用自由基聚合的方法合成无规温敏共聚物P(MEO2MA-co-EGMA)，单体的更换能够有效的降低合成成本，自由基聚合的方法则能有效的简化合成步骤，且能够进行放大合成，并能够得到较高的产率和产量，为规模化生产提供了可能。差示扫描量热法(DSC)、紫外吸收光谱测试(UV-vis)的结果表明合成的P(MEO2MA-co-EGMA)的玻璃化转变温度为-47℃，其LCST为32℃，符合将其应用于纺织品的要求。
　　(2)通过对增重率、温敏性能、服用性能的比较，确定了1，2，3，4-丁烷四羧酸为最佳交联剂，最优工艺为:基布准备→配制交联整理液（8％温敏高分子，2.3％BTCA，1.2％SHP，88.5％水）→二浸二轧→预烘(60℃，8min)→焙烘(170℃，2min)→水洗→烘干。
　　(3)以最优工艺制备得到智能清洁纺织品，场发射扫描电镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱测试(ATR-FTIR)的结果表明通过交联工艺，可以将温敏高分子P(MEO2MA-co-EGMA)引入棉织物，并在其表面形成一层薄膜。交联P(MEO2MA-co-EGMA)织物的接触角、平衡溶胀率、透湿率在高于转变温度后都会出现突变，说明制备得到的交联织物具备温敏性能;交联织物的白度、柔软度、强力与原棉相比变化不大，且耐洗牢度较好;同时交联织物具备智能清洁效果，可利用其低温亲水的特性实现比原棉更好的清洁效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 温敏高分子的概述

1．2．1 温敏高分子的温敏机理

1．2．2 温敏高分子的分类

1．3 温敏高分子的合成方法

1．3．1 原子转移自由基聚合(ATRP)

1．3．2 传统自由基聚合

1．4 纺织织物用交联剂及其交联机理

1．5 温敏高分子在纺织品的应用

1．5．1 智能医用纺织品

1．5．2 智能清洁纺织品

1．6 课题研究目的及主要研究内容

第2章 温敏高分子P(MEO2MA-co-EGMA)的合成及表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要实验试剂

2．2．2 主要实验仪器

2．2．3 温敏高分子P(MEO2MA-co-EGMA)的合成

2．2．4 测试与表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 温敏高分子合成规模化研究

2．3．2 温敏高分子的表征

2．3．3 温敏高分子的温敏性能测试

2．4 本章小结

第3章 智能清洁纺织品的制备及性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 原料与实验试剂

3．2．2 主要实验仪器

3．2．3 温敏高分子P(MEO2MA-co-EGMA)的合成

3．2．4 智能清洁纺织品的制备

3．2．5 测试与表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 交联剂选择

3．3．2 优选工艺制备智能清洁纺织品

3．4 本章小结

第4章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

附录

致谢