陽離子可染聚丙烯的制備及其性能研究.pdf

1、聚丙烯纖維由于質(zhì)輕、快干、價廉等優(yōu)點受到廣大消費者的歡迎，但是由于聚丙烯（PP）的非極性、結(jié)構(gòu)規(guī)整、結(jié)晶度高等特性導致其無法染色而限制了其在服裝和裝飾領域的應用。值得注意的是，在對聚酯纖維的可染改性研究中，陽離子可染聚酯纖維色譜廣、色牢度高，染色后顏色鮮艷，成為聚酯纖維不可或缺的品種。鑒于此，本論文考慮采用共聚結(jié)合共混的方式，研制出含有磺酸基團的苯乙烯-苯乙烯磺酸鈉共聚物P(St-co-NaSS)作為陽離子可染聚丙烯纖維的改性添加劑。<

2、br>　　本課題通過自由基乳液聚合方法制備出加工流動性較好、符合聚丙烯纖維染色要求的改性添加劑P(St-co-NaSS)，與PP熔融共混，成功研制出陽離子可染聚丙烯，有效地實現(xiàn)了陽離子染料對 PP的可染性，并改善了分散染料對PP的染色性能。通過以上研究，得出如下結(jié)論：
　　本論文首先制備了線性無規(guī)共聚物 P(St-co-NaSS)，研究了共聚物的反應條件及性能。通過傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀（FT-IR）和核磁共振氫譜儀（1H-NMR）

3、表征了共聚物的苯乙烯磺酸鈉結(jié)構(gòu)單元；通過差示掃描量熱儀（DSC）和熱重分析儀（TG）研究了磺酸基團的引入對共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和分解溫度的影響；通過旋轉(zhuǎn)流變儀研究了磺化度對共聚物剪切黏度的影響；研究了反應條件對共聚物磺化度的影響，結(jié)果表明：當反應時間為2 h，反應溫度為70 oC，引發(fā)劑質(zhì)量分數(shù)為0.6％，苯乙烯磺酸鈉的摩爾分數(shù)為0.01時，共聚物的磺化度f=6.68%（零切黏度η0=19620 Pa?s，屬牛頓流體），在10-2~1

4、0-1 s-1的剪切速率范圍內(nèi)， P(St-co-NaSS)表現(xiàn)出假塑性流體的特征，具有較好的加工流動性能，可作為聚丙烯纖維的可染改性添加劑。
　　系統(tǒng)研究了PP/P(St-co-NaSS)共混體系的結(jié)晶形態(tài)、熱性能以及流變性能。結(jié)果表明：P(St-co-NaSS)的加入沒有改變PP球晶的晶型，只是破壞了晶體結(jié)構(gòu)的完整性，使共混體系的熔點從162.1 oC降低到161.8 oC，結(jié)晶溫度從110.8 oC提高到111.3 oC，結(jié)

5、晶度從36.6%降低到27.2%；與PP/PS相比，由于磺酸基團的強極性和空間位阻效應，其熔點和結(jié)晶溫度升高，但少量NaSS鏈段的引入起到類似增塑的作用，因此結(jié)晶度增加。PP、PP/PS及PP/P(St-co-NaSS)共混體系在101~102 s-1的剪切速率范圍內(nèi)，表現(xiàn)出假塑性流體的特征，但由于受P(St-co-NaSS)的影響， PP/P(St-co-NaSS)共混體系在γ<10-1 s-1時，也表現(xiàn)出假塑性流體特征。PP、PP/

6、PS及PP/P(St-co-NaSS)共混體系的剪切黏度都隨溫度的增加而減小，但由于磺酸基團的存在，大分子更容易纏結(jié)形成擬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，溫度對PP/P(St-co-NaSS)共混體系黏度的影響更小。
　　研究了聚丙烯可染改性添加劑P(St-co-NaSS)對PP染色性能的影響。結(jié)果表明：由共聚結(jié)合共混方式制備的PP/P(St-co-NaSS)共混體系能夠用于陽離子染料染色，其薄膜的K/S值為2.6032，上染率為38.4%。并且P(S