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有机硅改性亲水聚酯整理剂的合成及性能研究

作　者: 杨安明
导　师: 周向东
学　校: 苏州大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 亲水性聚酯有机硅抗静电柔软性
分类号: TS195.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

传统的涤纶织物亲水整理,虽然能赋予涤纶织物较好的亲水性,但是并不能较好地改善其手感。本课题在传统涤纶亲水整理剂研制的基础上有所改进,制备了一种新型的有机硅改性亲水聚酯整理剂并应用于涤纶织物的亲水柔软整理,旨在使整理织物的亲水性和手感都得到较大改善。1、采用本体聚合工艺,以八甲基环四硅氧烷（D₄）和饱和水蒸气为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,制备了一种小分子端羟基硅油。2、以小分子端羟基硅油,对苯二甲酸二甲酯（DMT）,聚乙二醇（PEG）,乙二醇（EG）为原料,醋酸锌和三氧化二锑为催化剂,制备了有机硅改性亲水聚酯整理剂。3、采用红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（Raman）、核磁共振氢谱（¹H-NMR）、热分析（TG-DTA）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等测试手段对有机硅改性亲水聚酯整理剂和小分子端羟基硅油的结构和性能进行表征。4、通过优化合成工艺,得出有机硅改性亲水聚酯整理剂的优化合成工艺为:对苯二甲酸二甲酯（DMT）,聚乙二醇（PEG）2000及小分子端羟基硅油的用量分别为占单体总质量的8%,70%,20%,酯交换反应的温度和时间分别为180℃和3h,缩聚反应的温度和时间分别为260℃和2h。5、探讨了有机硅改性亲水聚酯整理剂在涤纶纤维织物上的应用,结果表明,亲水整理剂的用量为30g/L,焙烘温度为160℃,焙烘时间为2min时,整理织物的亲水性和柔软性较好6、经有机硅改性亲水聚酯整理的涤纶织物具有良好的亲水性和抗静电性,手感有较大改善,水洗30次后整理效果基本不下降,整理效果耐久性较好,整理后涤纶织物的撕裂强力和断裂强力稍有下降。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-23
  1.1 织物亲水整理研究现状  11-12
  1.2 织物柔软整理研究现状  12-14
  1.3 亲水整理剂的作用机理和分类  14-19
    1.3.1 亲水整理剂的作用机理  14-15
    1.3.2 聚丙烯酸酯类亲水整理剂  15-16
    1.3.3 聚硅氧烷类亲水整理剂  16
    1.3.4 聚氨酯类亲水整理剂  16-17
    1.3.5 壳聚糖类亲水整理剂  17
    1.3.6 其他类型亲水性聚酯整理剂  17-19
  1.4 有机硅柔软剂研究现状  19-20
  1.5 有机硅柔软剂的作用机理和种类  20-21
    1.5.1 有机硅柔软剂的作用机理  20
    1.5.2 有机硅柔软剂的分类  20-21
  1.6 本课题研究目的及意义  21-23
第二章端羟基硅油的制备及表征  23-34
  2.1 引言  23
  2.2 实验原料  23-24
  2.3 实验仪器及设备  24
  2.4 合成原理  24-25
  2.5 合成步骤  25
    2.5.1 羟基硅油制备  25
    2.5.2 羟基硅油的提纯  25
  2.6 性能测试  25-27
    2.6.1 红外光谱（FT-IR）  25
    2.6.2 拉曼光谱（Raman）  25
    2.6.3 热性能分析（TG-DTA）  25-26
    2.6.4 羟基含量的测定  26-27
    2.6.5 粘度的测定  27
  2.7 合成产物的结构与性能表征  27-29
    2.7.1 产物红外光谱（FT-IR）分析  27-28
    2.7.2 合成产物拉曼谱图(Raman)分析  28
    2.7.3 热性能分析(TG)  28-29
  2.8 影响端羟基硅油性能的主要因素  29-33
    2.8.1 水蒸气通入方法  29-30
    2.8.2 水蒸气的通气量  30
    2.8.3 反应温度  30-31
    2.8.4 反应时间  31-32
    2.8.5 催化剂种类  32
    2.8.6 聚硅氧烷的种类  32-33
  2.9 本章小结  33-34
第三章有机硅改性亲水聚酯的合成及表征  34-48
  3.1 引言  34
  3.2 实验原料  34-35
    3.2.1 织物  34
    3.2.2 实验药品  34-35
  3.3 实验仪器及设备  35-36
  3.4 有机硅改性亲水聚酯的合成  36-37
    3.4.1 合成原理  36
    3.4.2 合成方法  36-37
    3.4.3 产物提纯方法  37
  3.5 涤纶织物整理工艺  37
  3.6 结构表征  37
    3.6.1 红外光谱（FT-IR）  37
    3.6.2 核磁共振氢谱(1H-NMR)分析  37
  3.7 性能测试  37-39
    3.7.1 热性能分析（TG-DTA）  37-38
    3.7.2 亲水性测试  38
    3.7.3 织物表面电阻测试  38
    3.7.4 织物静电压和半衰期测试  38
    3.7.5 耐洗性测试  38
    3.7.6 白度测试  38
    3.7.7 断裂强力  38-39
    3.7.8 撕裂强力  39
    3.7.9 手感测试  39
  3.8 结果与讨论  39-47
    3.8.1 产品性能表征  39-42
    3.8.2 影响有机硅改性亲水聚酯性能的主要因素  42-47
  3.9 结论  47-48
第四章涤纶纤维织物的亲水柔软整理  48-60
  4.1 引言  48
  4.2 实验原料  48-49
    4.2.1 织物  48
    4.2.2 药品  48-49
  4.3 实验仪器及设备  49
  4.4 实验方法  49-50
    4.4.1 整理处方  49
    4.4.2 整理工艺  49-50
  4.5 测试方法  50-52
    4.5.1 红外光谱（FT-IR）  50
    4.5.2 广角X-射线衍射(XRD)  50
    4.5.3 扫描电镜(SEM)  50
    4.5.4 断裂强力  50
    4.5.5 撕裂强度  50-51
    4.5.6 白度测试  51
    4.5.7 手感测定  51
    4.5.8 水滴吸收时间测试  51
    4.5.9 静电半衰期测试  51
    4.5.10 耐洗性测定  51-52
  4.6 涤纶纤维织物整理后性能表征  52-55
    4.6.1 红外光谱（FT-IR）  52
    4.6.2 扫描电镜（SEM）分析  52-54
    4.6.3 广角X-射线衍射（XRD）  54-55
  4.7 影响涤纶织物整理后性能的主要因素  55-58
    4.7.1 有机硅改性亲水聚酯的用量  55
    4.7.2 整理液pH  55-56
    4.7.3 烘焙温度  56-57
    4.7.4 焙烘时间  57-58
  4.8 涤纶纤维织物经整理前后性能对比  58
  4.9 本章小结  58-60
第五章结论  60-62
参考文献  62-68
攻读硕士学位期间发表论文  68-69
致谢  69-70

有机硅改性亲水聚酯整理剂的合成及性能研究

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