專利名稱：一種聚酯織物的表面接枝改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯織物的表面接枝改性方法，即使用微波法對聚酯織物進(jìn)行表面接枝，以改善聚酯織物的抗熔滴性能與吸濕性能。
背景技術(shù)：
聚酯是應(yīng)用最廣的工程塑料之一，總產(chǎn)量已經(jīng)居于世界工程塑料的前列。聚酯織物因為具有強力高、耐磨性好等優(yōu)點，被廣泛用于帳篷、內(nèi)裝飾、安全氣囊和服裝等。聚酯織物本身屬于易燃高分子材料，受熱時纖維極易收縮，造成熔融滴落，灼傷皮膚，造成人員傷亡，熔滴也可以引發(fā)其他可燃體燃燒，并且聚酯織物的吸濕性極差，作為服裝等時吸汗性、透氣性不好，這也限制了其在日常生活中的應(yīng)用，織物具有比較大的比表面積，因此，對其進(jìn)行表面接枝改性，改善其某些特定功能成為了研究的熱點。微波是波長介于1-1OOOnm范圍內(nèi)高頻率電磁波，具有極高的穿透能力。微波照射極性物質(zhì)時，極性物質(zhì)分子能吸收微波，使轉(zhuǎn)動和自旋運動速度加快，使極性物質(zhì)分子的活化能大大降低，因此微波具有一定的催化作用。在微波輻照下進(jìn)行的反應(yīng)，只要反應(yīng)混合物中反應(yīng)物能充分接觸、比例適當(dāng)，就會有較高的反應(yīng)效率，而且反應(yīng)比較均勻，微波具有清潔、高效、快速、操作簡便、耗能低、污染少等特點，近年來在化學(xué)合成領(lǐng)域得到迅速發(fā)展應(yīng)用，1986年加拿大化學(xué)家首次將微波技術(shù)應(yīng)用于有機(jī)合成，1994年Murruy將微波技術(shù)首次用于聚合物的合成研究。將微波應(yīng)用于織物的表面光接枝改性的報道并不多，尤其是應(yīng)用于聚酯織物表面更是未曾有過報道，這是因為與天然織物相比，聚酯織物的結(jié)構(gòu)中沒有活性基團(tuán)，因此在其表面進(jìn)行接枝改性具有一定的難度。本發(fā)明的亮點在于:一、首次將微波接枝技術(shù)應(yīng)用于聚酯織物的表面接枝改性，目前國內(nèi)外尚未報道將微波法應(yīng)用于合成織物表面接枝改性。微波接枝改性具有反應(yīng)速度快，接枝均勻，無需攪拌等優(yōu)點，并且微波法接枝改性過程中單體與織物是在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，避免了微波與織物的直接接觸，因此對織物本身的性能影響較小，反應(yīng)條件溫和，微波均勻穿透，而且工藝簡單，設(shè)備投資少，無污染。二、本發(fā)明首次將甲基丙烯酸羥乙酯用于聚酯的抗熔滴與吸濕性改性，改性后的聚酯織物抗熔滴性與吸濕性明顯提高，并且表面接枝改性單體與織物是通過共價鍵連接，因此，改性后的織物耐洗性良好，效果持久。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將微波法應(yīng)用于聚酯織物的表面接枝改性，通過加入引發(fā)劑，將甲基丙烯酸羥乙酯單體接枝到聚酯織物表面，以提高其抗熔滴性能與吸濕性能。本發(fā)明提供的是一種聚酯織物的微波表面接枝法，具體的實驗步驟為:聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，再將織物浸入引發(fā)劑溶液中在微波條件下預(yù)反應(yīng)一段時間，經(jīng)過二浸二軋(軋車轉(zhuǎn)速lm/min，壓力
0.3MPa)，將織物轉(zhuǎn)入提前配置好的單體溶液中，在微波條件下反應(yīng)一段時間后，取出，水洗，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物。再在烘箱中烘干至恒重。預(yù)反應(yīng)時間為20min，引發(fā)劑選用K2S2O8，濃度為0.25_2%，單體為甲基丙烯酸羥乙酯，濃度2.5_20%，在單體溶液中反應(yīng)時間為40-80min。反應(yīng)溫度為室溫升至指定溫度后恒溫，溫度為70_90°C，微波功率為300-600W。反應(yīng)時保持浴比為1:40，為保證微波感應(yīng)溫度的穩(wěn)定性，總的溶液量不小于300g。本發(fā)明的優(yōu)點在于使用微波法促進(jìn)接枝反應(yīng)，微波穿透能力強，能使接枝反應(yīng)均勻發(fā)生，并且不需要攪拌。反應(yīng)迅速，效率高。并且微波反應(yīng)清潔、無污染，設(shè)備操作簡單。使用微波法接枝后的織物，對其本身的性能影響較小，并且織物的抗熔滴性能明顯提高，吸濕性能達(dá)到改善。
具體實施例方式實施例一聚酯織物在0.4%的Na2C03溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入0.5%的K2S2O8引發(fā)劑溶液中，在微波條件下反應(yīng)20min，經(jīng)過二浸二軋(軋車轉(zhuǎn)速Im/min，壓力0.3MPa)，將織物轉(zhuǎn)入提前配置好的3%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應(yīng)60min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應(yīng)溫度為室溫至80°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為28%，垂直燃燒無熔滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至35s。實施例二聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入1.5%的K2S2O8引發(fā)劑溶液中，在微波條件下反應(yīng)20min，經(jīng)過二浸二軋(軋車轉(zhuǎn)速Im/min，壓力0.3MPa)，將織物轉(zhuǎn)入提前配置好的5%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應(yīng)60min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應(yīng)溫度為室溫至80°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為17%，垂直燃燒時熔滴I滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至53s。實施例三聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入0.5%的K2S2O8引發(fā)劑溶液中，在微波條件下反應(yīng)20min，經(jīng)過二浸二軋(軋車轉(zhuǎn)速Im/min，壓力為0.3MPa)，將織物轉(zhuǎn)入提前配置好的5%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應(yīng)70min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應(yīng)溫度為室溫至80°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為46%，垂直燃燒時熔滴3滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至65s。實施例四聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入0.5%的K2S2O8引發(fā)劑溶液中，在微波條件下反應(yīng)20min，經(jīng)過二浸二軋(軋車轉(zhuǎn)速Im/min，壓力0.3MPa)，將織物轉(zhuǎn)入提前配置好的5%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應(yīng)40min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應(yīng)溫度為室溫至90°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為37%，垂直燃燒一滴熔滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至76s。
權(quán)利要求
1.一種聚酯織物的微波改性方法，其特征包括以下步驟:先將聚酯織物進(jìn)行預(yù)處理，除去可能影響接枝反應(yīng)的雜質(zhì)，將聚酯織物放入引發(fā)劑溶液中，在微波爐中預(yù)反應(yīng)一段時間，經(jīng)過二浸二軋后，將聚酯織物放入單體溶液中，再在微波爐中反應(yīng)一段時間后先水洗，再沸水煮一段時間，除去均聚物，烘箱中烘干至恒重。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:反應(yīng)是在微波輻照下進(jìn)行，微波功率為300-400W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:引發(fā)劑選用K2S208，引發(fā)劑濃度為0.5-2%，將引發(fā)劑放入微波爐中預(yù)反應(yīng)時間為15-30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:在引發(fā)劑中預(yù)反應(yīng)后在軋車上通過二浸二軋工藝，軋車壓力為0.3MPa，轉(zhuǎn)速為lm/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:單體選用甲基丙烯酸羥乙酯，單體濃度為2.5-20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:單體溶液在微波爐中的反應(yīng)時間為40-80min，反應(yīng)溫度為70_90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:均聚物的去除方法為使用沸水煮，煮沸時間為20-40min。
8.一種權(quán)利1-7的任何一種表面接枝改性的聚酯織物，用于提高聚酯織物的抗熔滴性能與吸濕性能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用微波輻照法對聚酯織物進(jìn)行表面接枝改性的方法。采用微波法進(jìn)行的接枝反應(yīng)，具有反應(yīng)時間短，反應(yīng)均勻，對織物本身的性能影響小的優(yōu)點。采用甲基丙烯酸羥乙酯作為接枝單體，接枝后的聚酯織物吸濕性明顯提高，抗熔滴性良好，并且反應(yīng)通過化學(xué)鍵相結(jié)合，效果穩(wěn)定持久，耐水洗性強。
文檔編號D06M14/32GK103088636SQ201310037368
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者張勝, 趙倩, 谷曉昱, 董明哲, 姜鵬 申請人:北京化工大學(xué)常州先進(jìn)材料研究院