分散染料用高效梳型聚羧酸盐分散剂的制备及性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengyuguohou2009
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分散染料不溶于水,在水中不仅难以均匀分散,而且染料颗粒易于沉降,对染色造成了极大困扰。为了解决该问题,通常加入适量分散剂从而使染料颗粒均匀分散,保持悬浮稳定。但分散剂依然存在许多问题,例如:分散剂在染料表面吸附力差,易脱落沉淀;分散剂不能形成稳定的空间位阻效应,造成上染率低,且染色残液中含有较多分散剂,对环境不友好。因此,合成新型高效之分散剂用以改善分散染料的分散性能迫在眉睫。梳型聚羧酸盐类分散剂在固体颗粒表面具有多吸附点,强位阻效应等优点,且分散性能好,广泛应用于诸多领域。鉴此,本文选用苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)和马来酸酐(MA)作为共聚反应单体,制备St-AA-MA共聚物。再通过不同分子量的聚乙二醇(PEG)对St-AA-MA共聚物进行接枝改性,最终得到一种具有两亲性的梳型聚羧酸高分子分散剂(St-AA-MA-PEG)。对St-AA-MA共聚物和St-AA-MA-PEG梳型分散剂的结构进行了表征。测试了含不同支链St-AA-MA-PEG梳型分散剂的各种性能,包括溶解性、乳化性、流变性、表面张力、起泡稳泡性、润湿性以及螯合分散性。讨论了支链长度和研磨条件对梳型聚羧酸盐类分散剂分散性能的影响。最后将梳型聚羧酸盐类分散剂应用于分散染料,并上染涤纶织物,同时对织物的相关染色性能进行了测试。结果表明:当单体摩尔比为n(St):n(AA):n(MA)=1:1:1,且n(St-AA-MA):n(PEG)=1:3时,合成的St-AA-MA-PEG梳型分散剂的分散效果最佳。表面性能测试结果显示:支链长度与St-AA-MA-PEG梳型分散剂的表面性能存在相关性。将经过碱处理后的St-AA-MA-PEG梳型分散剂与C.I.分散橙30按照m(St-AA-MA-PEG):m(C.I.分散橙30)=1:5进行研磨,结果显示支链分子量为600的St-AA-MA-PEG600分散效果最好。当分散剂的用量为20 wt.%,在p H=7的条件下研磨10 h,所得分散染料颗粒的平均粒径为256.2 nm,染料颗粒表面的Zeta电位为-41.5m V。在转速2000 r/min下离心15 min后,染液的离心稳定性R高达73.38%。将含有St-AA-MA-PEG梳型分散剂的染液于60℃加热1 h,染料颗粒的粒径变化率仅为0.12%。采用高温高压染色法,将含有St-AA-MA-PEG600研磨后的分散染液应用于涤纶织物,染液浓度为5%owf时,上染率高达99.87%,与传统分散剂silok7099和NNO相比,可降低染色残液中的染料和分散剂含量。综上,本文所制备的分散染料用梳型聚羧酸盐高效分散剂有望用于实际生产,并表现出较优的染色性能。
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