PP的親水性改性

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1、聚丙烯纖維親水改性的研究趙燦紡碩1002班學(xué)號：2100032摘要：聚丙烯纖維綜合性能好，用途廣泛，但由于分子中不含極性基團(tuán)親水性差，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。為了擴(kuò)大聚丙烯纖維的應(yīng)用范圍，需要對纖維進(jìn)行親水改性。本文分析了聚丙烯纖維親水性差的原因，簡要介紹提高其親水性的幾種方法，通過親水性處理，改善聚丙烯纖維表面狀況或大分子結(jié)構(gòu)，可在保持纖維原有性能的基礎(chǔ)上改進(jìn)聚丙烯纖維的親水性。關(guān)鍵詞：聚丙烯纖維；親水性；改性TheHydrophilicModificationofPolypropyleneFiberAbstract:Polypropylenefiberiswidelyusedbe

2、causeofitsgoodcomprehensiveperformance,however,withoutpolargroup,itshydrophilicityispoor,thuslimiteditsapplicationareas.Inordertoexpandtheapplicationofpolypropylenefiber,weneedtomodifyitshydrophilicity.Thearticleanalyzedthereasonsthatmakepolypropylenefibershydrophobic,brieflyintroducedsevera

3、lmethodsofimprovingitshydrophilicity,throughthehydrophilictreatment,thesituationofitssurfaceormacromolecularstructureismodified,thusimprovingthehydrophilicityofpolypropylenefiberonthebasisofmaintainingitsoriginalperformance.Keywords:Polypropylenefiber;hydrophilicity;modification前言聚丙烯纖維（丙綸），具

4、有質(zhì)地輕、強力高、彈性好、耐腐蝕、不起球等優(yōu)點，其原料丙烯來源豐富，生產(chǎn)成本較低。但由于聚丙烯分子結(jié)構(gòu)中沒有親水性基團(tuán)，且結(jié)晶度很高，難以染色等，所以在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。目前，國內(nèi)外對提高聚丙烯纖維親水性能的研究主要集中在對聚丙烯纖維進(jìn)行親水改性。改性方法主要通過與親水性單體接枝共聚、纖維表面親水處理、與親水性物質(zhì)共混和纖維結(jié)構(gòu)微孔化等[1]。1纖維的吸濕和吸水聚丙烯本體是相對疏水的，不利于水分的吸附，同時聚丙烯結(jié)晶較容易，較高的結(jié)晶度和較致密的晶粒網(wǎng)絡(luò)也阻礙了水分在纖維內(nèi)部的滲透與擴(kuò)散，這些最終導(dǎo)致了聚丙烯纖維的親水性能較差。纖維的親水性能包含吸濕性和吸水性兩方面的含義

5、，因此一般將纖維的親水性機(jī)理分為吸濕性和吸水性兩種[1]。纖維的吸濕性主要取決于纖維大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶狀態(tài)，即大分子上是否存在親水性基團(tuán)及親水性基團(tuán)的數(shù)量以及纖維的結(jié)晶性能等。而纖維的吸水性則主要取決于纖維內(nèi)微孔、縫隙和纖維之間的毛細(xì)孔隙。2親水改性的方法2.1與親水性單體接枝共聚由于聚丙烯分子不含極性基團(tuán)，結(jié)構(gòu)規(guī)整，一般情況下很難與其他單體發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，必須采用輻照引發(fā)的方式。能夠引發(fā)接枝共聚反應(yīng)的輻照源有60Coγ射線、具有一定波長的紫外線、高能物理射線等。經(jīng)研究對比發(fā)現(xiàn)60Coγ射線穿透能力較強。輻照接枝親水單體的改性方法，按輻照和接枝反應(yīng)進(jìn)行次序可分預(yù)輻照法和共

6、輻照法。目前采用預(yù)輻照聚丙烯纖維，再接枝親水單體的研究已有報道[2-3]，而采用共輻照接枝法改性研究較少。選擇具有親水性的單體或聚合物作為支鏈，在丙綸大分子上接枝，可賦予丙綸親水性能。細(xì)旦丙綸經(jīng)Co60或電子輻照后，與丙烯酸接枝，而聚丙烯分子主鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生顯著變化，纖維變細(xì)，擴(kuò)大了比表面積，吸水性大幅度提高[4]。輻照接枝法工藝簡單，節(jié)約能源，無污染，可實現(xiàn)非液相低溫加工。也常采用過氧化苯甲酰胺乳液引發(fā)丙烯酸或甲基丙烯酸，接枝到聚丙烯上，導(dǎo)入親水性單體，降低它的表面張力，提高織物潤濕性。通過大氣低溫等離子體處理引發(fā)丙烯酰胺對丙綸進(jìn)行接枝聚合，產(chǎn)生親水性基團(tuán)，形成吸濕中心

7、，能改善纖維的吸濕性[5]。目前英國科學(xué)實驗室已試驗了一種穩(wěn)定態(tài)的輝光放電等離子體反應(yīng)器，只需在常壓下操作，利用CO2、H2或O2把聚丙烯的烴基轉(zhuǎn)變成羰基、羧基、羥基等極性基團(tuán)，可以明顯提高織物的親水性，而且整個化學(xué)反應(yīng)不可逆，吸濕性較耐久。2.2纖維表面親水處理纖維的表面親水處理，實質(zhì)是在纖維表面覆上一層親水性化合物（也稱親水整理劑），達(dá)到改變纖維表面親水性能的目的[6]。親水整理的工藝分為兩類，第一類是浸漬法，將纖維或織物放在親水整理劑中浸漬一定時間取出烘干即可。第二類是浸軋法，將纖維和