不同丙烯酸酯單體合成的陽(yáng)離子納米球在纖維素纖維上的吸附.pdf

1、摘要納米球在纖維上的吸附在紡織品功能化、紙張?jiān)鲰g和纖維增強(qiáng)材料等領(lǐng)域具有重要的意義。本文采用甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化銨作為陽(yáng)離子乳化劑，選用三種丙烯酸酯類(lèi)單體(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯)分別與苯乙烯進(jìn)行乳液聚合制得三種陽(yáng)離子納米球；利用膠體滴定法探討了pH值、電解質(zhì)濃度、溫度、濃度、時(shí)間、表面電荷密度對(duì)納米球在天竹纖維上吸附的影響，利用散射光濁度法研究了陽(yáng)離子納米球在棉織物上的吸附；分析了吸附模型并計(jì)算了吸附熱力學(xué)參

2、數(shù)，并且用SEM觀察了納米球在纖維表面的吸附狀態(tài)。研究結(jié)果表明，三種陽(yáng)離子納米球具有較小的粒度(4050nm)和良好的單分散性。隨著三種丙烯酸酯單體在水中溶解度的增加，乳液聚合反應(yīng)結(jié)束后的單體最終轉(zhuǎn)化率降低，制得的陽(yáng)離子納米球的粒徑變小，納米球的表面電荷密度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高；當(dāng)pH值低于7或者電解質(zhì)(NaCl)濃度低于0029／L，三種納米球都具有很好的穩(wěn)定性；隨著pH值的增加，三種納米球在天竹纖維上的吸附量均逐漸增加，當(dāng)pH值介于

3、5—8時(shí)，納米球在天竹纖維上達(dá)到最大吸附量。而在NaCl濃度低于O02：g／L的范圍內(nèi)，電解質(zhì)的濃度對(duì)吸附量幾乎沒(méi)有影響。通過(guò)對(duì)三種陽(yáng)離子納米球在纖維上的吸附速率曲線分析，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間延長(zhǎng)，納米球在纖維上的吸附量逐漸增加，吸附速率逐漸下降，吸附2h后均達(dá)到吸附平衡；陽(yáng)離子納米球的電荷密度越高，吸附量越高；經(jīng)過(guò)CMC處理后的纖維素纖維的表面負(fù)電荷數(shù)量增加，吸附量也明顯增加。隨著溫度的升高，納米球在纖維上的平衡吸附量明顯增加。納米球在纖維素

4、纖維上吸附的主要驅(qū)動(dòng)力是納米球表面的陽(yáng)離子與纖維表面的負(fù)離子之間的靜電引力。三種納米球在纖維素纖維上的吸附都符合Langmuir單粒子層吸附模型，SEM觀察證實(shí)納米球在纖維表面主要呈均勻的單粒子層分布。熱力學(xué)參數(shù)的分析結(jié)果表明，陽(yáng)離子納米球在天竹纖維上的吸附是一種自發(fā)的化學(xué)吸附。關(guān)健詞：丙烯酸酯單體；纖維素纖維；陽(yáng)離子納米球；吸附；目錄第一章前言111粒子在固體表面的吸附一112納米球在纖維上的吸附1121陽(yáng)離子納米球1122纖維素纖維

5、2123陽(yáng)離子納米球在纖維素纖維表面的吸附2124影響吸附的因素313研究吸附的方法一414本課題的研究?jī)?nèi)容和意義一5第二章實(shí)驗(yàn)721實(shí)驗(yàn)材料與儀器722納米球的制備923納米球的表征一9231粒徑及分布的測(cè)定9232密度的測(cè)定10233玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定1023，4表面電荷密度的測(cè)定。1024纖維表面處理二1125納米球的穩(wěn)定性測(cè)定1l26納米球的濃度測(cè)定12261膠體滴定法12262散射光濁度法1227納米球在天竹纖維上的吸附12