新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑的合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、目前市場(chǎng)上聚酯聚醚型親水整理劑大多是以DMT,EG和PEG為原料縮聚而成,聚合物分子結(jié)構(gòu)規(guī)整,結(jié)晶度高,導(dǎo)致其水溶性差,分散在水中易聚集,影響其使用及應(yīng)用效果,并且不宜與染色同浴,難以滿足印染行業(yè)節(jié)水、節(jié)能的要求。
　　 為此,本課題采用DMT、EG和PEG為原料,以SIPM代替部分DMT,通過(guò)酯交換和縮聚反應(yīng)兩步法合成一種新型的聚酯聚醚共聚型親水整理劑。通過(guò)SIPM的間位結(jié)構(gòu)破壞共聚物分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,降低共聚物的結(jié)晶度,同時(shí)

2、SIPM分子上磺酸鈉基團(tuán)的引入,進(jìn)一步增加了聚酯聚醚共聚物的水溶性,使整理劑在不影響其親水性和耐洗性的情況下,具有良好的水溶性,同時(shí)滿足與分散染料同浴染色整理滌綸織物的要求。具體研究?jī)?nèi)容及其結(jié)果如下:
　　 第一部分:以間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM)為改性單體,采用DMT、EG和PEG為原料,并以SIPM代替部分DMT,通過(guò)酯交換和縮聚反應(yīng)兩步法合成一種新型的聚酯聚醚共聚型親水整理劑。研究了PEG的分子量、n(DMT)

3、/n(PEG)和PEG加料次序、SIPM添加量、縮聚反應(yīng)溫度、時(shí)間、催化劑用量和反應(yīng)體系真空度對(duì)整理劑水溶性和親水性的影響,優(yōu)化合成工藝條件;研究縮聚反應(yīng)溫度、時(shí)間和催化劑用量對(duì)整理劑酸值的影響,考察整理劑酸值與親水性的相關(guān)性;用FTIR、熱重分析儀和X-射線衍射儀對(duì)整理劑結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分析研究;并將其與市場(chǎng)上常規(guī)聚酯聚醚型親水整理劑進(jìn)行性能比較。研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)PEG在縮聚反應(yīng)階段加入,PEG分子量為1500且n(DMT)/n(PEG)為

4、3:1時(shí),SIPM摩爾用量為二元酯(DMT和SIPM的總量)的30％,縮聚反應(yīng)溫度260℃、時(shí)間45min,催化劑用量為二元酯質(zhì)量的0.20％時(shí),合成的新型親水整理劑具有良好的水溶性和親水性;酸值與整理劑的親水性存在較好的相關(guān)性;紅外分析表明整理劑具有酯醚結(jié)構(gòu);TG分析表明整理劑具有良好的熱穩(wěn)定性,滿足滌綸織物熱定型對(duì)整理劑熱穩(wěn)定性要求,XRD分析表明整理劑為非結(jié)晶化合物,整理劑具有良好的水溶性;整理劑的親水性和耐洗性與常規(guī)聚酯聚醚型親

5、水整理劑相當(dāng),但其水溶性和濁點(diǎn)得到明顯提高,理論上應(yīng)適宜和分散染料同浴染色。
　　 第二部分:采用浸漬法,用自制的新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑對(duì)滌綸織物進(jìn)行親水整理,研究整理劑用量、焙烘溫度和焙烘時(shí)間對(duì)整理織物親水性的影響,優(yōu)化了整理工藝條件;測(cè)試了整理織物的親水性、耐洗性、抗靜電性和柔軟性,并與國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用性能比較,并考察了整理滌綸織物機(jī)械性能的變化。結(jié)果表明:整理劑浸漬整理優(yōu)化工藝條件為:整理劑用量4％(owf),焙

6、烘溫度150℃,焙烘時(shí)間70s;整理滌綸織物的親水性和抗靜電性得到了極大的改善,且耐洗性佳,同時(shí)具有一定的柔軟性能;在一定程度上,其應(yīng)用性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品,而且整理織物斷裂強(qiáng)力還有所提高。
　　 第三部分:為縮短染整工序,降低能耗,提高生產(chǎn)效率,染色的同時(shí)賦予滌綸織物一定的親水性。本章采用高溫高壓和載體染色法,將自制新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑與分散染料同浴上染滌綸織物。研究不同整理劑用量對(duì)低溫型、中溫性和高溫型分散染料上染滌

7、綸織物的上染率、K/S值、染色色光、親水性和色差的影響,優(yōu)化整理劑用量;研究整理劑的加入對(duì)分散染料上染滌綸織物各項(xiàng)牢度的影響;研究高溫高壓染色法整理劑的加入對(duì)分散染料上染滌綸織物升溫上染速率曲線和染料提升性的影響。研究結(jié)果表明:無(wú)論是采用高溫高壓染色法還是載體染色法,低溫型分散染料上染滌綸織物的上染率和K/S值幾乎不受整理劑添加的影響,而中溫型和高溫型分散染料上染滌綸織物的上染率和K/S值卻隨著整理劑用量的增加而呈現(xiàn)一定的下降趨勢(shì),且高

8、溫型分散染料的上染率和K/S值受親水整理劑用量增加的影響較中溫型分散染料大;分散染料上染滌綸織物染色色光和各項(xiàng)牢度不僅未受整理劑添加的影響,而且某些染料的染色牢度還會(huì)有一定程度的改善;對(duì)低溫型和中溫型分散染料而言,整理劑的用量為6％(owf),同浴染色織物親水性好,耐洗性佳,且與未加整理劑的染色織物相比無(wú)明顯色差;對(duì)于高溫型染料來(lái)說(shuō),整理劑用量需控制在4％(owf),才能同時(shí)滿足親水性和不產(chǎn)生明顯色差的要求;采用高溫高壓染色法,同浴染色