家居常识|亲水拒油含氟整理剂的合成及其在棉织物上的应用

饰品之家讯：含氟整理剂具有低的表面自由能[1-2]、良好的化学稳定性和热稳定性,被广泛用于各种底材的拒水拒油整理.而有关亲水拒油含氟整理剂的研究很少.考虑到亲水整理剂在上述方面的应用,本文将含氟链段引入到高分子亲水整理剂中,使整理后的织物表面不但具有抗静电作用,还具有拒油防污作用,从而可减少表面的清洗次数,使整理效果更持久.本文以强亲水性的二甲基二烯丙基氯化铵作亲水单体,利用全氟聚醚二酰基过氧化物(B)引发其聚合,得到带有全氟烷氧基末端基团的二甲基二烯丙基氯化铵聚合物Pf,其结构如下所示其中,全氟烷氧基末端基团赋予该聚合物拒油性能试验材料织物:100%纯棉退浆煮练布(116 g/m2);试剂:二甲基二烯丙基氯化铵(A)(60%水溶液,山东鲁岳化工有限公司),过氧化氢(30%)、氢氧化钠、碳酸氢钠、无水硫酸钠(均为分析纯,上海国药集团),F113(CF2ClCFCl2)、全氟聚醚酰氟(中科院上海有机所的合成路线以全氟聚醚酰氟为原料,合成了全氟聚醚二酰基过氧化物(B),并由其引发二甲基二烯丙基氯化铵聚合得到聚合物Pf,其合成路线如下所示的合成在500 mL三颈烧瓶中依次加入蒸馏水(55 mL)、F113(190 mL)、氢氧化钠(6.47 g,0.16 mol),在0℃加入过氧化氢(31.76 g,0.28 mol),搅拌5 min,在-10℃剧烈搅拌下,将全氟聚醚酰氟(74.12 g,0.15 mol)快速滴加到反应液中(约1 min),继续反应5 min,分液,用饱和碳酸氢钠洗2次,无水硫酸钠干燥,得到全氟聚醚二酰基过氧化物的F113溶液,采用碘量法进行浓度滴定的合成在100 mL三口烧瓶中加入二甲基二烯丙基氯化铵水溶液,通氮气1 h,加入全氟聚醚二酰基过氧化物,剧烈搅拌,加热至45℃反应5 h.将聚合物从甲醇-水体系中沉淀出来,用于结构表征和织物整理织物整理测试用棉织物整理前经彻底清洗.将织物浸渍在含氟聚合物的甲醇溶液(5%)中,两浸两轧(轧余率约70%),于80℃烘3 min,再150℃焙烘测试红外光谱(IR):采用KBr压片法,在Nicolet IR-380spectrometer红外光谱仪上测定.接触角由全自动视频纤维接触角测量仪(OCA 40,DATAPHYSICS)测量,测试温度为(25±0.1)℃结果与讨论红外光谱从图1中可以看出,Pf中3 035 cm-1处为碳氮五元杂环中与氮相连的亚甲基上的碳氢键伸缩振动峰,900 cm-1处为弯曲振动吸收峰,2 863、2 956 cm-1处为脂肪族C—H的伸缩振动吸收峰,1 479 cm-1处为弯曲振动吸收峰,1 679 cm-1处为季铵基团NR4的特征振动[5],1 201 cm-1和1 240 cm-1处为C—F伸缩振动的特征峰.另外,1 631 cm-1处C C特征吸收峰的消失证明了单体转化成了聚合物图1 A和Pf的红外光谱图接触角从图2可以看出,水对整理后织物完全润湿,接触角为0°;正十二烷在织物上接触角较大,为116.3°.说明Pf在织物上形成的涂层具有亲水拒油性图2水和正十二烷在棉织物上的接触角照片耐洗性及含氟聚合物的稳定性由表1可知,洗涤80次后,整理棉织物与正十二烷的接触角为108.4°,与水的接触角仍为0°,表现出很好的亲水性.说明棉织物的亲水拒油性具有很好的耐洗性,所合成的含氟整理剂稳定性很好表1整理棉织物的耐洗性图1 A和Pf的红外光谱图结论合成了全氟聚醚二酰基过氧化物B,并用来引发二甲基二烯丙基氯化铵聚合,得到含有全氟烷氧基末端基团的二甲基二烯丙基氯化铵聚合物Pf,并通过传统的轧-烘-焙工艺将其整理到棉织物上.通过测试水和正十二烷在整理后织物上的接触角,发现该聚合物具有良好的亲水拒油性,对水的接触角为0°,对正十二烷的接触角为116.3°,同时整理后的棉织物具有很好的亲水拒油耐洗性参考文献α饰品之家专注于各种家居的饰品，家纺，小饰品，装饰品，礼品，春节礼品，精美礼品的新闻资讯和导购服务，敬请登陆饰品之家：http://jiafang.jc68.com/