UV固化亲水涂料用于PET非织造布的亲水改性研究

摘要

涤纶(PET)无纺布是一种常用的分离材料和基布材料，但其亲水性较差，在水溶液过滤场合有一定的局限性。本文根据PET非织造布的结构特点和性质，提出在不破坏PET无纺布的表面结构及性质的前提下，采用紫外光固化法将亲水剂包缠在PET非织造布纤维表面，以实现在PET非织造布表面引入亲水基团的目的，使PET非织造布具有持久稳定的亲水性能。采用压汞仪、表面张力仪、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)等测试方法研究改性非织造布的表面接触角、亲水性能、表面形貌、化学官能团等。使用自制的错流装置研究了改性非织造布的过滤性能。主要得到如下结论:
　　(1)采用丙烯酸树脂为预聚物，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为亲水单体，1-羟基环己基苯甲酮(184)为光引发剂，乙酸乙酯为溶剂，通过UV光引发自由基聚合法进行PET无纺布的亲水改性。分别讨论了丙烯酸树脂，亲水单体和光引发剂的含量和比例对PET无纺布亲水性能的影响。实验结果表明，随着丙烯酸树脂和HEMA总固含量的增大，PET无纺布的表面接触角先减小后趋于稳定，纯水通量先增大后减小;随着丙烯酸树脂与HEMA比例的增大，PET无纺布的表面接触角逐渐减小，纯水通量增大。SEM显示亲水改性剂牢固地包覆在PET纤维表面，改性后PET无纺布的孔隙率降低。经丙烯酸树脂和HEMA改性后的PET无纺布亲水持久性和对沙土混合废水的过滤性能较好，在弱酸、弱碱和中性溶液中稳定性和持久性良好。
　　(2)采用丙烯酸树脂为预聚物，丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(NPG2PODA)为亲水单体，1-羟基环己基苯甲酮为光引发剂，乙酸乙酯为溶剂，通过UV光引发自由基聚合法进行PET无纺布的亲水改性。分别讨论了丙烯酸树脂，亲水单体和光引发剂的含量和比例对PET无纺布亲水性能的影响。实验结果表明，未改性的无纺布具有清晰的原纤粘结的结构，孔隙较大，改性无纺布表面纤维牢固地粘结着一层聚合物，孔隙率减小。随着丙烯酸树脂和NPG2PODA总固含量的增大，PET无纺布的表面接触角先减小后趋于稳定，纯水通量先增大后减小;随着丙烯酸树脂与NPG2PODA比例的增大，PET无纺布的表面接触角逐渐减小，纯水通量增大。经丙烯酸树脂和NPG2PODA改性后的PET无纺布亲水持久性和对沙土混合废水的过滤性能较好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 紫外光固化技术的发展

1．2 紫外光固化技术的组成与特点

1．3 紫外光固化涂料的分类

1．4 涤纶非织造布的结构和特点

1．5 涤纶非织造布的改性方法

1．5．1 化学接枝改性

1．5．2 等离子体接枝反应对涤纶织物的亲水改性

1．5．3 运用壳聚糖对PET织物的亲水整理

1．5．4 高能辐射接枝对涤纶织物的亲水性能的影响

1．5．5 蚕丝蛋白对涤纶织物的改性研究

1．5．6 有机硅改性亲水聚酯整理剂对涤纶织物的改性研究

1．5．7 紫外线接枝改性涤纶织物的研究

1．6 本课题的提出及意义

1．6．1 课题意义

1．6．2 本文研究方法

第二章 采用单官能团活性稀释剂HEMA改性PET无纺布

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 亲水性PET无纺布的制备

2．3 改性无纺布的表征

2．3．1 傅立叶红外光谱(FTIR)分析

2．3．2 场发射扫描电子显微镜(SEM)分析

2．3．3 改性无纺布孔隙率的测定

2．3．4 改性无纺布表面水接触角测试

2．3．5 改性无纺布纯水通量和亲水持久性测试

2．3．6 改性无纺布耐酸碱性能测试

2．3．7 改性无纺布过滤性能测试

2．4 结果与讨论

2．4．1 丙烯酸树脂和HEMA的固含量对改性无纺布表面接触角和纯水通量的影响

2．4．2 丙烯酸树腊和HEMA的比例对改性无纺布表面接触角和纯水通量的影响

2．4．3 丙烯酸树腊和HEMA的比例对改性无纺布亲水持久性的影响

2．4．4 光引发剂184浓度对改性无纺布表面接触角和纯水通量的影响

2．4．5 场发射扫描电子显微镜(SEM)分析

2．4．6 傅立叶红外光谱(FTIR)分析

2．4．7 改性无纺布的亲水持久性讨论

2．4．8 改性无纺布耐醇洗的持久性研究

2．4．9 改性无纺布的耐酸碱性能

2．4．10 改性无纺布的连续过滤性能

2．5 本章小结

第三章 采用二官能团活性稀释剂改性PET无纺布

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 亲水性PET无纺布的制备

3．3 改性无纺布的表征

3．3．1 傅立叶红外光谱(FTIR)分析

3．3．2 场发射扫描电子显微镜(SEM)分析

3．3．3 改性无纺布孔隙率的测定

3．3．4 改性无纺布表面水接触角测试

3．3．5 改性无纺布纯水通量和亲水持久性测试

3．3．6 改性无纺布的耐酸碱性能测试

3．3．7 改性无纺布的过滤性能测试

3．4 结果与讨论

3．4．1 丙烯酸树脂与NPG2PODA的固含量对改性无纺布表面接触角和纯水通量的影响

3．4．2 丙烯酸树脂与NPG2PODA的比例对改性无纺布表面接触角和纯水通量的影响

3．4．3 丙烯酸树脂与NPG2PODA的比例对改性无纺布亲水持久性的影响

3．4．4 光引发剂184的浓度对改性无纺布表面接触角和纯水通量的影响

3．4．5 场发射扫描电子显微镜(SEM)分析

3．4．6 傅立叶红外光谱(FTIR)分析

3．4．7 改性无纺布的亲水持久性研究

3．4．8 改性无纺布耐醇洗的持久性研究

3．4．9 改性无纺布的耐酸碱性能

3．4．10 改性无纺布的连续过滤性能

3．5 本章小结

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

硕士期间发表论文情况

致谢