等离子体处理亚麻接枝混合单体的研究.pdf
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1、第2 8 卷第2 期 2 0 0 7 年2 月 纺织学报 J o u m a lo fT b x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 2 F e b 2 0 0 7 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 7 ) 0 2 0 0 0 1 一0 4 等离子体处理亚麻接枝混合单体的研究 李淳,任亮,王迎,于娜 ( 大连轻工业学院纺织工程系,辽宁大连1 1 6 0 3 4 ) 摘要采用介质阻挡放电低温等离子体对亚麻织物进行处理,引发接枝改性,采用混合丙烯酸和苯乙烯为接枝 单体来减少均聚产物,以提高接枝率,改善亚麻织物的染色性能。确定了最佳工艺条件
2、:等离子体处理时间为 4m i n ,处理频率为3k H z ,处理电压为1 3k V ,接枝温度为6 0c | c 。采用红外光谱和x 射线衍射对接枝共聚物进行表征, 同时对反应机制进行了探讨。结果表明,亚麻大分子上接枝了丙烯酸和苯乙烯的混合单体,接枝亚麻对阳离子染 料的上染率有所提高。 关键词亚麻;低温等离子体;混合单体;接枝聚合 中图分类号:1 S 1 0 2 6 1文献标识码:A R e s e a r c hO ng r a f t i n go fI I l i x e dm o 肿m e ro n t ol i n e nb yp l a s m at r e a t m e n
3、 t L IC h u n ,R E N “a n g ,W A N GY i n g ,Y UN a ( z ) e p 州榭眦矿7 h 池E n g i w e 增,砒z 记n 风m 姚o ,嘶胁删珊打y ,眈z 施n ,柳愕1 1 6 0 3 4 ,现讹) A b s t r a c tI h eg r a f t i n g 硝r I l i x e dm o n o m e ro fa c r y l i ca c i da n ds t y r e n eo n t ol i n e nf 曲r i cw a sc 删e do u tb y d i e l e c t r i cb
4、 a 而e rd i s c h a r g el o wt e m p e r a t u r ep l a s m at r e a t m e n t , a i l I l i n ga tr e d u c i n gh o m o p o l y m e r ,i n c r e a s i n g g r a f ty i e l da n di m p m v i n gt h ed y e a b i l i t yo ft h et r e a t e d1 i n e nf a b r i c T h eo p t i m u mc o n d i t i o n sw
5、e r ed e f i n e d : p l a s m at r e a t m e n tt i m e4m i n ,d i s c h a r g eV 0 1 t a g e13k V ,f 南q u e n c y3k H z ,g r a f t i n ga t6 0 I r a 心ds p e c t m m a n dX - r a yd i f h a c t i o nw e r eu s e dt oc h a m c t e r i z et h eg r m e ds u b s t r a t e ,a n dt h er e a c t i o nm e
6、c h a n i s mw a sa l s o r e s e a r c h e d T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ea c r y l i ca c i da n ds t y r e n em i x e dm o n o l e ri sg m f t e do n t ot h el i n e n m a c m m o l e c u l e ,a n dt h ed y e u p t a k eo ft h eg r a f t e d1 i n e nf a b r i cf o rc a t i o n i cd y
7、e s t u f fi si m p r o v e d K e yw o r d sl i n e n ;l o w - t e m p e r a t u r ep l a s m a ;I I l i x e dm o n o m e r ;g r a f tp o l y l e r i z a t i o n 等离子体处理在纺织材料接枝改性的应用已有 许多报道。,但多数研究所使用的接枝单体是单 一的一种单体,由于乙烯类单体在一定温度条件下 易产生均聚现象,使得单体在与纤维接枝的同时,自 身发生均聚,形成均聚物,大大降低了接枝率,使接 枝单体的利用率很低。为了改善这种现象,可以考 虑
8、采用混合单体接枝。所谓混合单体接枝是指采用 2 种或2 种以上的单体按照不同的体积含量混合后 制成接枝溶液进行接枝。在接枝反应的初期,不同 的单体首先发生反应,这样可以阻止一种单体的均 聚反应,而且所需要的官能团并没有被破坏,然后这 种混合的单体再接枝到材料基体上,完成接枝反应。 有关混合单体接枝的研究已有报道- ,这些接 枝大都是作用于膜类制品以改善其性能,而应用于 亚麻织物改善其染色性能的报道极少。为此,本文探 讨了使用混合接枝单体改善亚麻织物染色性能的可 行性,即采用混合丙烯酸和苯乙烯,使2 种单体发生 共聚作用增加,减少单一接枝单体发生均聚反应的几 率,以提高接枝效率,进而改善亚麻织物
9、的染色性能。 1实验部分 1 1 材料与设备 漂白亚麻布,丙烯酸,苯乙烯,阳离子蓝。 收稿日期:2 0 0 6 一0 5 2 3修回日期:2 0 0 6 一1 0 一0 8 基金项目:辽宁省教育厅高等学校科学技术研究项目( 2 0 0 4 D 0 5 5 ) 作者简介:李淳( 1 9 5 l ) ,男,教授。主要研究方向为纺织品等离子体改性及产业用纺织品的开发。E m a i l :l i c h u n 1 2 6 c o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the w
10、atermark 2 。 纺织学报第2 8 卷 介质阻挡放电装置( 电压变化范围1 0 1 4k V , 频率变化范围2 4k H z ,处理时间变化范围o 5 8r I l i n ,采用大气压空气放电) ;7 2 l 型分光光度计;日 本理学公司D M a X 一3 B 型x 射线衍射仪;s p e c t m m O n e B 型傅里叶变换红外光谱仪;J s M “6 0 L V 型扫 描电镜。 1 2 实验方法 将试样置于等离子体发生装置中,在一定条件 下处理一定时间,然后将试样浸于丙烯酸和苯乙烯 单体的混合溶液进行接枝反应。 将试样烘干称重,质量统一于一个标准,用稀醋 酸( 2 5
11、 ) 溶解阳离子染料2 ( o w f ) ,并调节p H 值至4 4 5 ,加入少量缓染剂1 2 2 7 ,4 0 入染,以 1 I l l i n 的速度升温至8 5 ,续染4 5I I l i n 后,缓慢降 温,将样品取出,以同样染色工艺对未经接枝处理的 亚麻进行染色以作对比。 1 。3 测试 采用7 2 l 型分光光度计测定接枝前后亚麻织物 的上染率,并用上染率的变化间接反映接枝率。用 x 射线衍射( x R D ) 和红外光谱( I R ) 对接枝共聚物进 行表征。 2 结果与讨论 2 1 影响因素 2 1 1 处理时间对上染率的影响 图1 为等离子体处理时间对上染率的影响。可 以
12、看出,随着等离子体处理时间的增加,染料上染率 逐渐增加,当处理时间为4r I l i n 时,上染率达到最大 值5 4 2 0 ,而原布的上染率仅为2 2 4 ,此后处理 时间继续增加,上染率反而逐渐降低。这主要是由 于随着等离子体对织物刻蚀作用的继续加强,产生 的自由基大都与接枝单体结合,达到饱和状态,同时 由于氧气的存在,长时间处理会使亚麻大分子链发 5 5 逞5 0 褂 登4 5 4 0 6 01 5 02 4 03 3 04 2 0 处理时间s 图1等离子体处理时间对上染率的影响 F i g 1 E 雎c to fp l 髂mt r e a tt i m eo nd y e - u p
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