自交联氟碳聚丙烯酸酯表面施胶剂的制备及应用研究

为了显著提高纸张防水防油性能,采用无皂乳液聚合法,以全氟烷基酯(FEA)为功能单体,丙烯酸羟乙酯(HEA)为自交联单体,制备了自交联氟碳聚丙烯酸酯表面施胶剂。详细讨论了全氟烷基单体和交联单体对乳液粒径和膜吸水率的影响,同时采用凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射(XRD)和接触角(CA)等测试手段对其性能和应用效果进行了研究。结果表明:当全氟烷基单体用量为38%,交联单体用量为1.6%,表面施胶剂用量仅0.2%时,纸张水接触角可达138°,液体石蜡接触角可达122.7°,并具有较好的应用性能。     

含氟丙烯酸酯乳液整理剂的合成及其在织物防水防油整理中的应用

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、六氟丙烯酸丁酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、3-氯-2-羟丙基甲基丙烯酸酯为单体,偶氮二异丁基脒盐酸盐为引发剂,合成阳离子含氟丙烯酸酯乳液,并应用于棉织物的拒水拒油整理.用红外光谱对聚合物进行表征,研究了交联剂对胶膜接触角及整理棉织物拒水拒油性能的影响.结果表明:未加交联剂,胶膜接触角达111.58°;加2%的三官能团氮丙啶交联剂,胶膜接触角可以提高到118.35°.经该乳液整理后的织物不仅具有较好的拒水性能,而且有突出的拒油性能,拒水达100分,拒油达6级;同时,耐久性良好,水洗30次以后,拒水为90分,拒油为5级.     

含氟聚丙烯酸酯乳液合成及应用

以丙烯酸和烷基醇为原料,合成含不同碳链长度的烷基丙烯酸酯软单体,再以含氟丙烯酸酯功能单体和丙烯酸酯软单体为原料进行乳液聚合,得到了稳定性良好的含氟聚丙烯酸酯乳液.研究了含氟聚丙烯酸酯乳液在织物上的应用.采用二浸二轧、110℃预烘1 min、170℃焙烘3 min的整理工艺,整理后棉织物拒水达3~4级,拒油达2级,接触角可达130.4°.     

有机硅交联剂用量对含氟聚丙烯酸酯乳液及其拒水拒油性能的影响

通过添加有机硅双丙烯酸酯交联剂,制备具有一定交联程度的含氟丙烯酸酯共聚乳液,并应用于织物的拒水拒油整理.研究了有机硅交联剂用量对乳液粒径、稳定性以及整理织物水接触角、拒水、拒油等性能的影响.结果表明:当有机硅交联剂用量为1%时,含氟聚丙烯酸酯乳液稳定,平均粒径为138.33 nm;整理棉织物拒水等级达2~3级,拒油等级达2级,水接触角为134.3°;适量有机硅交联剂的加入有助于整理织物拒水拒油性能的改善.     

全氟聚醚丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用

采用半连续乳液聚合方法,合成了以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和全氟聚醚甲基丙烯酸酯(PFPEMA)为单体的稳定的全氟聚醚丙烯酸酯共聚物乳液,该共聚物乳液具有一定的拒水拒油性能,经其整理的棉织物对水的接触角可达154°,拒油等级可达5级,且由于聚合物中由全氟聚醚链替代了传统的全氟烷基链从而更易降解以适应环保要求.     

全氟聚丙烯酸酯纸张防油剂的制备与应用

以丙烯酸丁酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸十八酯)为主要原料,以过硫酸钾和偶氮二异丁腈为引发剂,以丙烯酸羟乙酯为交联剂,制备了水性阳离子全氟丙烯酸酯无皂乳液。并进行了表征,经过含氟单体质量分数为50%的乳液整理过的纸张纤维对水和液体石蜡的接触角分别为135°和120°;通过扫描电子显微镜,观察到聚合物薄膜包裹了纸张纤维表面。     

新型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液的制备及涂膜性能

在无乳化剂条件下,以烯丙基聚乙二醇(APEG-2400)为功能单体、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)为交联单体,己二胺(HDA)为交联剂,通过半连续种子乳液聚合方法制备系列室温自交联型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液。采用FT-IR对交联反应前后聚合物的结构进行表征;考察APEG-2400及AAEM的用量对聚合过程、乳液性质及涂膜基本性能的影响。结果表明:加入适量APEG-2400可制备出性质稳定、粒径分布范围窄的阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液;AAEM-HDA室温自交联体系能改善阳离子聚丙烯酸酯乳液涂膜的耐水性,提高其抗张强度,同时降低断裂伸长率;室温自交联型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液涂膜的耐水性更加优异。     

棉织物的硅溶胶/短链含氟聚丙烯酸酯复合拒水整理

为实现棉织物绿色环保拒水整理，利用硅溶胶和短链含氟聚丙烯酸酯对棉织物进行复合整理和工艺优化，赋予棉织物优异的拒水性。探讨了硅溶胶用量、短链含氟聚丙烯酸酯质量浓度、浸渍时间、预烘温度、烘焙温度和烘焙时间等因素对棉织物拒水效果的影响，得到其最佳整理工艺为：硅溶胶用量0.3%(o.w.f),短链含氟聚丙烯酸酯质量浓度30 g/L,浸渍时间20 min,预烘温度80℃,170℃焙烘2 min。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪对整理后棉织物的表面形貌和结构进行分析，并通过表面接触角测试仪及织物风格仪测试其表面润湿性、耐酸碱性和风格变化。结果表明：复合整理后棉织物表面形成硅溶胶/短链含氟聚丙烯酸酯疏水层，最大接触角为155.6°,经50次洗涤后，接触角仍大于90°;对强酸(pH值为3)和强碱(pH值为12)液滴的接触角分别可达100°和93°,具有良好的耐酸碱性；整理后棉织物折皱回复率提升约20%,热稳定性及柔软度也略有改善。     

反应性氟硅防水剂

利用聚甲基(3,3,3三-氟丙基)甲/基含氢硅氧烷与1,1,2三-氢-乙烯基全氟癸烯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸十八醇酯的硅氢加成反应,合成了一种侧链含长链全氟烷基、十八酯基和环氧基团等的氟硅防水织物整理剂(FAS-PFMS),并对其结构及在棉纤维表面的成膜性进行表征,考察了其在棉织物上的应用性能。结果表明,FAS-PFMS与预先设计的分子结构一致,在棉织物表面具有良好的成膜性。经其整理的棉纤维表面相对平整、光滑,且疏水性明显增强,与水的静态接触角最高可达132°。     

含氟烷基修饰的PU-PA防水防油剂应用性能

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二醇、N 甲基二乙醇胺、全氟烷基乙基醇和丙烯酸羟乙酯等聚氨酯链段进行聚合反应,经水乳化分散后,再以全氟烷基酯等烯丙基单体进行自由基聚合反应,制备全氟烷基修饰聚氨酯 聚丙烯酸酯织物防水防油整理剂。探讨了该织物整理剂的用量和烘焙温度对织物防水防油性能的影响。结果表明,表面动态防水性可达100分,防油性可达5级,对水的接触角可达133°,对液体石蜡的接触角可达116.5°,且耐水洗性和服用性能较好。     

棉织物的无氟拒水整理性能分析

采用九种无氟拒水剂对棉织物进行拒水整理,通过测试无氟拒水剂的粒径分布以及拒水整理棉织物的表面形态、静态接触角和耐水洗性能,分析了影响棉织物无氟拒水整理性能的因素。研究结果表明:无氟拒水剂乳液的粒径分布处于150~400 nm,乳液分散均匀;九种无氟拒水剂整理后的棉织物,静态接触角均在140°以上,但具有一定差异性,部分无氟拒水整理棉织物的静态接触角超过150°,达到超疏水效果;无氟拒水剂在棉织物表面可形成的拒水膜,拒水性能与棉纤维的表面形态和成膜结构有关;在水洗过程中,棉织物表面的拒水膜局部受到破坏,导致拒水性能下降。     

基于短链含氟丙烯酸酯细乳液的棉织物拒水拒油整理

针对织物拒水拒油整理过程中出现的环境污染、整理效果不佳以及耐洗牢度差等问题,通过细乳液聚合法合成了四碳短链含氟丙烯酸酯细乳液,考察了其对棉织物的拒水拒油整理效果。以单因素分析法探讨预处理方式、细乳液质量浓度、预烘工艺及焙烘工艺对棉织物的水油接触角的影响,得到等离子体预处理棉织物拒水拒油整理的最佳工艺条件:细乳液质量浓度为60 g/L,浸渍时间为30 min,80 ℃预烘3 min,160 ℃焙烘3 min。在此最佳条件下,棉织物对水、橄榄油和十六烷的接触角分别为160°、154°、135°;经30次洗涤后,棉织物对水、橄榄油和十六烷的接触角分别为145°、133°、113°;整理后棉织物的折皱回复角提高36%,断裂强力及白度均无明显下降。     

纳米ZnO/有机氟硅改性聚丙烯酸酯乳液的合成及应用

为提高棉织物的抗紫外线、疏水和柔软性等服用性能,以纳米ZnO、甲基丙烯酸十二氟庚酯、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为反应单体,采用半连续种子乳液聚合法制备得到核壳型纳米ZnO/氟硅改性聚丙烯酸酯乳液,然后用于棉织物整理。借助红外光谱仪、X光电子能谱仪和热重分析仪等对制备的乳液进行结构和性能分析,使用织物风格仪等测试了整理后棉织物的应用性能。结果表明:制备的复合乳液呈核壳结构,平均粒径为45.64 nm,Zeta电位平均值为-43.4 mV;整理后棉织物的紫外线透过率为2.13%,紫外线防护系数为50.18,具有良好的抗紫外线防护性能;整理棉织物的水接触角为136.14°,其弯曲刚度和动、静摩擦因数均明显下降,具有优异的柔软性及光滑的手感。     

纳米SiO2/含氟硅防水透湿整理剂的制备及其应用

为提高涤纶织物的防水透湿性能,采用半连续种子乳液聚合法,以丙烯酸酯类单体为聚合单体,以纳米SiO₂ 、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)、乙烯基三甲氧基硅烷( A-171) 为功能单体,制备出纳米SiO₂/含氟硅改性聚丙烯酸酯乳液,并将其应用于涤纶织物的整理。对改性共聚乳液的化学结构进行表征,并测试了整理后织物的应用性能。结果表明:各单体均参与乳液聚合反应,且改性共聚乳液的热稳定性大大提高,乳胶粒子平均粒径为66 nm;在整理剂中加入质量分数为2%的交联剂后,整理织物的静水压和耐水洗性能都得到显著的改善,其接触角为138°,相比未整理织物的防水性能明显提高;整理后织物的透湿率也有所提高,且经向断裂强力由315.6 N增加到493.4 N。     

短链含氟丙烯酸酯拒水剂的合成及应用

以甲基丙烯酸六氟丁酯(Actyflon-G02)、苯乙烯(SM)和丙烯酸异辛酯(2-EHA)为聚合单体进行乳液聚合,采用半连续种子乳液聚合方式制备了短链含氟丙烯酸酯拒水剂;对制备的共聚物进行傅里叶红外光谱表征,并将其应用于织物整理上。通过研究拒水剂用量、轧余率、预烘温度、焙烘温度和焙烘时间对织物拒水性能的影响,优化的应用工艺为:棉织物→二浸二轧(短链含氟丙烯酸酯拒水整理剂50 g/L,轧余率75%)→预烘(80℃,3 min)→焙烘(160℃,3 min)。整理后织物对水的接触角可达134.5°,具有良好的拒水性能。     

硅氟聚丙烯酸酯乳液整理亚麻纤维的性能

用有机硅制备硅氟聚丙烯酸酯乳液,并用于亚麻纤维织物的后整理。用红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、热重分析、扫描电镜、电子织物断裂强力仪和视频接触角测定仪等测试织物服用性能。结果表明,有机硅、有机氟均参与聚合反应,制备的整理剂乳液在亚麻织物表面形成薄膜,且氟、硅元素在表面富集。相比含氟聚丙烯酸酯乳液,硅氟聚丙烯酸酯乳液整理的亚麻织物热稳定性更高,疏水性明显提升,断裂强力提升9%,可达850 N,摩擦系数和弯曲刚度因有机硅的引入有所下降,表明硅氟聚丙烯酸酯乳液能改善亚麻织物的柔软性。     

有机氟防水剂在棉织物防水整理中的应用

本文以丙烯酸十二氟庚酯（Actyflon-G04）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）为单体原料,NP-40和SDBS为复合乳化剂,以过硫酸铵（APS）为引发剂,通过不同的聚合方式制备了不同结构的含氟丙烯酸酯共聚物。本文采用种子乳液聚合,选取最优的聚合乳液对棉织物进行防水整理,研究不同的整理剂浓度、轧余率、浸渍时间、焙烘温度和时间等对棉织物防水效果的影响,最终得到最优处理工艺。实验结果表明,当单体的用量为总质量的30％,乳化剂用量为单体总质量的6％,BA：MA=3：2时,乳液稳定泛蓝光,经其整理的棉织物对水的接触角达到140°。最适合的整理工艺为：棉织物→二浸二轧（含氟丙烯酸酯乳液70g／L,轧余率75％）→预烘（90℃,3min）→焙烘（160℃,4min）。     

溶解刻蚀辅助构建棉织物超疏水表面

为探索超疏水织物的绿色、简便、有效制备方法,先采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层整理获得低表面能棉织物,然后通过盐颗粒的沉积、溶解形成粗糙结构。探讨PDMS用量、盐颗粒尺寸、沉积次数和沉积时间对织物表面超疏水效果的影响。借助接触角测量仪、扫描电子显微镜、X射线衍射能谱等手段对超疏水表面的微观形貌结构、元素组成、稳定性能进行表征。结果表明:棉织物超疏水表面存在微米级凹坑;水滴在织物表面的静态接触角可达155.47°,滑移角为5.5°;将其在强酸、强碱溶液中浸泡12 h,接触角依然可达143.91°;在60 ℃水浴中浸泡60 min,接触角为144.43°;经20次摩擦循环后,接触角仅下降11.31%。此外,超疏水表面表现出自清洁功能,并具有防染效果。     

阻燃超疏水涤/棉混纺织物的制备及其性能

为实现涤/棉混纺织物同时具有阻燃和超疏水功能,以生物基的壳聚糖(CS)和植酸(PA),采用层层自组装方法在涤/棉混纺织物上构建阻燃涂层,并采用含氟的超疏水整理剂处理涤/棉混纺织物。测定了织物的阻燃和超疏水性能及热稳定性;并观察了阻燃处理前后织物及其垂直燃烧后残炭的外观形貌。结果表明:经CS/PA阻燃处理后织物的极限氧指数(LOI值)可以达到30.6%,经超疏水处理会使其LOI值有所降低,但静态接触角可以达到150°以上,可获得阻燃超疏水功能,并具有一定的水洗耐久性;织物经阻燃超疏水处理,有利于提高其高温稳定性和促进其成炭,CS/PA阻燃涂层可发挥膨胀阻燃作用。