超支化阳离子聚丙烯酰胺的合成及其应用性能研究

【摘要】超支化聚合物具有端基数量多、反应活性高、无链缠结等特点，并且通过对末端基团的化学改性可以对超支化聚合物的性质进行改变，从而有针对性地进行应用。近年来，国内外已经有研究者利用含双键的小分子化合物对超支化聚酯进行改性，使分子结构末端接上碳碳双键。这种含双键基团的超支化聚酯在一定条件下，不仅自身能够发生交联，而且还能与其它单体进行聚合。针对这些优点，本课题对超支化聚酯进行改性，并将改性后的超支化聚酯与乙烯基类单体进行溶液聚合，合成一种新型阳离子型聚合物，研究了改性产物及目标产物的结构与性能，探讨了该阳离子聚合物在涤纶用抗静电剂和直接染料固色方面的应用。具体研究内容和结果如下：1、以丙烯酸(AA)、缩水甘油三甲基氯化铵(GTA)为原料对Boltorn型超支化聚酯（H20）的端羟基进行改性，得到改性超支化聚酯(WHBP)，再将WHBP、丙烯酰胺(AM)和烯丙基缩水甘油醚(AGE)在以过硫酸铵为引发剂的条件下进行水溶液聚合，合成了超支化阳离子聚丙烯酰胺P(WHBP-AM-AGE)。利用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1HNMR)和热重分析(TG-DTG)表征了产物的结构与性能，并优化了合成工艺：m(AM):m(AGE):m(WHBP)=1:1:2，引发剂用量1.5%（对单体质量），反应温度80oC，反应时间5h，合成产物为淡黄色透明液体。2、将合成的P(WHBP-AM-AGE)应用于涤纶织物的抗静电整理中，当抗静电剂浓度为25g/L，pH=5~7，焙烘温度为170oC，焙烘时间为120s时，感应静电压为0.13kV，半衰期为0.09s，水洗10次后，感应静电压为0.48kV，半衰期为0.56s。结合SEM图和XPS织物表面元素分析测试，表明合成的超支化阳离子抗静电剂具有优良的抗静电性和耐久性。3、将合成的P(WHBP-AM-AGE)作为阳离子型固色剂应用于直接染料固色性能研究中。优化的固色工艺为：染色棉织物二浸二轧（固色剂15~20g/L，pH=7~9，带液率70~80%）→80oC烘干→160oC焙烘120s。对所选的直接染料（直接红81、直接黄142和直接蓝78）具有较好的固色效果，干湿摩擦牢度提高0.5~1级，皂洗牢度提高0.5级左右，日晒牢度变化不大。其中对直接黄142的固色性能较稳定，对直接红81和直接蓝78染色织物的色光有一定的影响，并用SEM扫描电子显微镜分析了整理前后织物的表面形貌。
【作者】陈焜；
【导师】周向东；
【作者基本信息】苏州大学，纺织化学与染整工程，2014，硕士
【关键词】超支化聚酯；阳离子；聚丙烯酰胺；抗静电；固色；

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