氟代聚丙烯酸酯拒水、拒油整理劑研究.pdf

1、1.以水溶性(NH4)2S2O8為引發(fā)劑，陽、非離子復(fù)配的表面活性劑為乳化劑，將甲基丙烯酸十二氟庚酯(RfAA)與丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)、丙烯酸羥丙酯(HPAA)在水相中進(jìn)行乳液共聚，成功制得了陽離子、自交聯(lián)四元RfAA-BA-HPAA-DM氟代聚丙烯酸酯乳液(PCFBA)。對(duì)PCFBA主組分的結(jié)構(gòu)用1H-NMR和IR進(jìn)行了表征，測定了PCFBA的物化性能及乳液的粒徑大小、粒徑分布和Zeta電位，并對(duì)PCFBA

2、拒水、拒油的應(yīng)用效果和工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)： (1)PCFBA乳液帶藍(lán)色熒光、穩(wěn)定性良好，固含量為28.5％。其膠粒表面光滑，平均粒徑為126.2nm，乳液Zeta電位為+21.16mV。 (2)用SEM對(duì)PCFBA整理的棉纖維織物形貌觀察發(fā)現(xiàn)，PCFBA可在纖維表面形成一層均勻疏水膜，該膜附著在纖維表面，能使整理后棉織物與水接觸角達(dá)到134.5°，靜態(tài)吸水時(shí)間超過6h。 (3)用PCFBA整理棉織物的最佳工

3、藝條件為：PCFBA用量為1g/100mLH2O時(shí)，焙烘溫度為150℃，焙烘時(shí)間為3min，整理工藝為一浸一軋。另外，PCFBA用量對(duì)棉織物的白度影響甚小，大劑量使用PCFBA，則會(huì)使整理后的棉纖維織物的彎曲剛度增加、手感變差。 2.在陰離子和非離子的復(fù)配乳化體系中，制備陰離子型P(RfAA-BA-HPAA)三元共聚物乳液PAFBA，測定了PAFBA的物化性能及乳液的粒徑大小、粒徑分布，用SEM對(duì)整理后棉纖維表面的形貌進(jìn)行了觀察

4、，考察了PAFBA制備時(shí)的影響因素以及應(yīng)用性能。結(jié)果如下： (1)PAFBA乳液乳白帶藍(lán)色熒光，穩(wěn)定性良好，固含量為14.6％，平均粒徑為110.0nm。PAFBA可在纖維表面形成一層疏水膜，該膜使整理后棉織物與水接觸角達(dá)到128.0°，靜態(tài)吸水時(shí)間超過6h。 (2)向乳化體系中加入少量陰離子含氟乳化劑全氟壬氧基苯磺酸鈉(FBS)，可提高乳液穩(wěn)定性，乳化劑最佳用量為：m(MS-1)：(AEO-20)=2:1，m(PBS)

5、=0.1％。 (3)向PAFBA整理液中加入適量醋酸鋅，可明顯提高整理后棉織物的疏水效果，當(dāng)PAFBA乳液用量為2g/100mLH2O時(shí)，醋酸鋅最佳用量為0.3g，水在整理后棉織物表面的接觸角達(dá)到128.0°，抗?jié)裥缘燃?jí)為4級(jí)，拒油性等級(jí)為5級(jí)。 3.以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以叔丁醇為溶劑，利用RfAA、BA、DM、HPAA的共聚反應(yīng)，制得了四元RfAA-BA-HPAA-DM氟代聚丙烯酸酯SFDBA。然后分別以SFDBA

6、和PCFBA乳液作成膜物質(zhì)，以天然棉纖維織物和單晶硅作載膜物質(zhì)，用SEM和AFM等儀器分別對(duì)它們的成膜性以及膜形態(tài)進(jìn)行了研究。 (1)SEM和FE-SEM等儀器對(duì)PCFBA整理前后的棉纖維表面形貌觀察表明，空白棉纖維表面很粗糙，有許多漿料及溝壑存在；而經(jīng)過PCFBA整理的棉纖維表面明顯有一層樹脂膜，纖維表面相對(duì)光滑，漿料顆粒基本消失。 (2)用AFM對(duì)SFDBA/Sil、SFDBA/HAc/Sil的膜形貌觀察發(fā)現(xiàn)，它們均

7、能在單晶硅表面形成拒水膜，在掃描范圍是1×1μ㎡，掃描高度為800nm的條件下，SFDBA/Sil膜表面明顯有連續(xù)的溝壑與山峰交替形貌。而在掃面范圍5×5μ㎡、掃描高度60nm的條件下，經(jīng)醋酸中和的SFDBA/HAc/Sil的表面起伏的山巒則為規(guī)整排列的峰包所構(gòu)成。其中，峰間距surfacedistance為1.038μm，山峰峰頂?shù)缴焦裙鹊拙嚯xvertdistance為28.334nm，高低起伏的表面形貌使該膜表面相對(duì)粗糙，均方根粗糙