丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯与MAAm混合单体接枝真丝的动力学及接枝真丝的性能研究

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真丝织物具有光泽柔和、吸湿性高和穿着舒适等优点。同时,由于真丝轻薄,纤维易在水中发生滑移,因此往往存在悬垂性低和抗皱性差等不足。已有研究表明:真丝与水溶性单体,如甲基丙烯酰胺(MAAm)接枝共聚合反应后,真丝纤维可在保留固有光泽、吸湿性等特性的同时,提高折皱回复性,并形成织物厚实、挺括的风格。但接枝过程中生成的均聚副产物不仅降低了单体接枝效率而且还破坏了真丝滑爽的手感。近期有研究表明,提高反应中自由基的疏水性可抑制均聚物的生成,提高单体接枝效率。为此,课题提出了将MAAm与疏水性单体共聚,调控自由基性质,以提高单体接枝效率的方法,并研究了混合单体组成对接枝率和单体接枝效率的影响;考察了接枝真丝染色以及服用性能。首先,考察了混合单体中丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两类疏水性单体用量对接枝率和单体接枝效率的影响规律。研究发现,随着丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸丁酯(BA)用量的增高,接枝率增加,但单体的接枝效率普遍低于纯MAAm体系。当疏水单体换以甲基丙烯酸酯,且用量逐渐增大时,接枝率以及接枝效率均增高。继而,随甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)单体疏水性的依次增强,增加趋势愈加显著。进一步研究表明,上述现象除受单体疏水性强弱的影响之外,还与甲基丙烯酸酯自由基、甲基丙烯酰胺自由基以及丙烯酸酯自由基活性依次增强有关。随着疏水单体水中溶解度的减小,其与MAAm共聚生成自由基的疏水性增高,因而更易从水相迁出,进攻真丝,生成真丝自由基,因此水相均聚合反应速率减小,接枝共聚合反应速率加快;但另一方面,当自由基活性较高时,这些自由基在迁移至真丝表面过程中,快速引发水相单体的聚合反应,这不仅改变了自由基性质,而且促进了水相均聚合反应,因而高活性的丙烯酸酯自由基难以获得高接枝效率。对接枝前后真丝进行扫描电镜观察、红外光谱测试、回潮率测试、断裂强力测试以及染色性能测试后发现,接枝后的纱线表面有带状或颗粒状的聚合物,横截面变得无规则且面积增大;红外光谱图中,在1732cm-1处新增酯键吸收峰,且1150cm-1处C-O伸缩振动吸收峰增强,表明真丝与单体发生了接枝共聚合反应;接枝后真丝纱线的回潮率及断裂强力有所下降,但仍能达到服用要求;此外,随着接枝率增高,染料上染率降低,染色K/S值下降。
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