改性超支化聚合物制备及其在蚕丝活性染料染色中的应用

【摘要】超支化聚合物是一类应用前景广泛的高分子材料，具有准球形结构的高度支化的大分子聚合物，以其优良的性能、独特的性质以及简易的合成方法在纺织染整行业表现出了诱人的前景。由于大量的端基存在于超支化聚合物的表面，因此可以对其端基进行功能化改性，使其具备功能性，再将改性超支化聚合物对织物进行处理，在改善织物性能的同时，使织物获得一定的功能性。本课题首先采用环氧氯丙烷对端氨基超支化聚合物的端基进行改性，制备了部分端基为氯甲基的超支化聚合物（HBP-ECH）。研究原料摩尔比、NaOH用量、反应温度及反应时间对HBP-ECH制备的影响。采用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱表征HBP-ECH结构。同时，利用改性剂HBP-ECH对蚕丝织物进行改性，考察改性剂用量、Na2CO3用量、温度及时间对改性后蚕丝染色K/S值的影响。采用不同测试方法对改性后蚕丝纤维进行表征，观察改性后蚕丝性能的变化，同时研究了改性后蚕丝的染色性能，其结论如下：(1)HBP-ECH的合成工艺参数如下：端氨基超支化聚合物（HBP-NH2）与环氧氯丙烷（ECH）摩尔比为1:10，BF3乙醚为4%（相对于环氧氯丙烷的摩尔量），氢氧化钠（NaOH）与环氧氯丙烷（ECH）摩尔比1:6，反应温度为30℃，反应时间为4h，可得到较好的产率和转化率。傅里叶红外光谱及核磁共振氢谱分析证明，成功制备了部分端基为氯甲基的超支化聚合物。(2)HBP-ECH对蚕丝织物优化的改性工艺参数如下：改性剂HBP-ECH用量8g/L，Na2CO3用量1.5g/L，温度60℃，时间60min。通过Zeta电位测试可知改性蚕丝等电点有所提高；扫描电镜表明改性后蚕丝纤维表面被刻蚀；热重分析表明改性后蚕丝纤维的热稳定性几乎没有影响；X射线衍射分析得出改性后蚕丝结晶度略有下降；改性剂HBP-ECH使蚕丝纤维吸湿性提高，断裂强力下降。采用活性红L-S、活性黄L-3R及活性艳蓝L-R对改性后蚕丝织物进行无盐染色，可达到常规染色的K/S值，且染色牢度及匀染性较好，同时对色光影响小。用HBP-QAC作为蚕丝纤维改性剂，可以实现活性染料对蚕丝织物进行无盐染色。然后，采用环氧氯丙烷与三乙胺对端氨基超支化聚合物的端基进行改性，制备了部分端基为季铵盐的超支化聚合物HBP-QAC。研究了原料摩尔比、反应温度及时间对HBP-QAC制备的影响。采用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱表征HBP-QAC结构。同时，将改性剂HBP-QAC对蚕丝进行改性，考察改性剂用量、Na2CO3用量、温度及时间对改性后蚕丝染色K/S值的影响。采用不同测试方法对改性后蚕丝纤维进行表征，观察改性后蚕丝性能的变化，同时研究了改性后蚕丝的染色性能及其抗菌性，其结论如下：(1)HBP-QAC的合成工艺参数如下：端氨基超支化聚合物（HBP-NH2）与三乙胺摩尔比为1:10，三乙胺与环氧氯丙烷摩尔比为1:1.1，反应温度为60℃，反应时间为4h，可得到较好的产率和转化率。傅里叶红外光谱及核磁共振氢谱分析证明，成功制备了部分端基为季铵盐的超支化聚合物。(2)在改性剂HBP-QAC用量5g/L，Na2CO3用量1g/L，温度50℃，时间40min。通过Zeta电位测试可得改性蚕丝等电点有所提高；扫描电镜表明改性后蚕丝表面被刻蚀；热重分析表明改性剂对蚕丝纤维的热稳定性有一定的影响；X射线衍射分析得出改性剂HBP-QAC使蚕丝纤维结晶度有所下降；改性剂HBP-QAC使蚕丝纤维吸湿性提高，断裂强力下降，但是影响不大。然后，采用活性红L-S、活性黄L-3R及活性艳蓝L-R对改性后蚕丝织物进行无盐染色，可达到常规染色的K/S值，且染色牢度及匀染性较好，但是对色光具有一定的影响。用HBP-QAC作为蚕丝纤维改性剂，可以实现活性染料对蚕丝织物进行无盐染色。并且，在改性织物达到无盐染色效果同时具备了一定的抗菌性。因此，HBP-ECH改性蚕丝织物可以实现活性染料无盐染色的同时对染色色光影响小；HBP-QAC改性蚕丝织物在实现活性染料无盐染色的同时使蚕丝织物具有一定的抗菌性。
【作者】王成龙；
【导师】余志成；
【作者基本信息】浙江理工大学，纺织化学与染整工程，2014，硕士
【关键词】HBP-ECH；HBP-QAC；改性蚕丝；无盐染色；色光；抗菌性；

【参考文献】
[1]杨頔琦.战略性新兴产业上市企业政策支持与经营绩效关系研究[D].重庆大学,产业经济学,2014,硕士.
[2]本报记者何屹.充电仅需一分钟[N].科技日报,2011-09-15002.
[3]王琴琴.研究性学习中学生自我管理能力培养的行动研究[D].青海师范大学,教育学原理,2012,硕士.
[4]朱永明.合成孔径雷达原始数据压缩算法研究[D].南京航空航天大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[5]陈爱美.越桔的组织培养及杜鹃类菌根真菌对越桔组培苗的生理效应研究[D].西南农业大学,果树学,2004,硕士.
[6]刘松.基于HHSA方法的结构系统识别与损伤诊断[D].南京航空航天大学,测试计量技术及仪器,2004,硕士.
[7]樊丹.序贯概率比检验的稳定性在机械故障诊断中的应用[D].华中科技大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[8]余华,BeeLianONG.马占相思的日光合作用和日碳固定总量研究(英文)[J].植物生态学报,2003,05:624-630.
[9]路璐.报网互动视角下灾难报道探析[D].内蒙古大学,新闻与传播,2014,硕士.
[10]吴潇.秦皇岛经济技术开发区服务型政府建设研究[D].燕山大学,公共管理,2013,硕士.
[11]任杰.脊髓小脑性共济失调3型临床异质性及基因诊断[D].华中科技大学,遗传学,2013,硕士.
[12]邱桃荣.面向本体学习的粒计算方法研究[D].北京交通大学,2009.
[13]李春会.中老年髋、膝关节置换术后下肢深静脉血栓的集束化干预策略研究[D].苏州大学,护理学,2014,硕士.
[14]赵文利.微型汽车制动管端真空值检测试验的研究[D].武汉理工大学,机械工程,2012,硕士.
[15]罗春燕.最终控制人对会计稳健性的影响[D].西南交通大学,会计学,2014,硕士.
[16]练秋生,陈书贞.基于平移不变性类Contourlet变换的图像去噪(英文)[J].自动化学报,2009,05:505-508.
[17]马辉,郑博,高静.负荷平衡调节器在高明基业冷轧厂主轧机上的应用[J].冶金自动化,2007,04:38-40+53.
[18]彭显晓.板岩石粉对板岩骨料碱活性的影响研究[D].西南交通大学,结构工程,2013,硕士.
[19]邱岳.论“诉调对接”机制[D].华南理工大学,诉讼法学（专业学位）,2013,硕士.
[20]范金臣.施工项目招标标段划分的影响因素与方案制定研究[D].吉林大学,工程管理,2012,硕士.
[21]李思齐.基于Wi-Fi的定位系统的设计和实现[D].北京交通大学,2009.
[22]高荣.前景化理论视角下英文杂志广告的文体特征研究[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[23]张燕.他者视角下的《凶年纪事》[D].南京航空航天大学,英语语言文学,2013,硕士.
[24]谢昕晔.河南省S中学学生学习倦怠现象调查[D].华中师范大学,教育管理学,2013,硕士.
[25]郭鑫,任海鹏.三相PWM变换器的鲁棒变结构控制[J].自动化学报.
[26]王丹琳.理工科院校艺术类专业教学空间多义性设计研究[D].西南交通大学,设计艺术学,2013,硕士.
[27]王立东.大时滞系统的输入—状态稳定性及无源性[D].大连理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[28]林静怡.面向物联网协议的专用处理器指令集设计[D].北京理工大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[29]孙晓宁.国内知识管理学科体系结构可视化研究[D].安徽大学,情报学,2013,硕士.
[30]张婧.膜蒸馏用超疏水改性聚偏氟乙烯膜的研究[D].天津大学,化学工程,2013,硕士.
[31]李木金.马钢均热炉燃烧过程自寻最优控制器[J].冶金自动化,1996,03:25-28.
[32]张媛媛.氨泄漏扩散危险性分析及三维动态仿真技术研究[D].中国矿业大学,安全管理工程,2014,硕士.
[33]王丽.论不纯正不作为犯之义务来源的先行行为[D].河北大学,法律,2014,硕士.
[34]卞爱飞,於文辉,陈国金.基于体元模型的三维VSP射线追踪[J].石油地球物理勘探,2006,04:386-389+492+356.
[35]黄瑜清.论高师音乐学专业声乐教学中艺术歌曲的运用[D].云南师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[36]王力洪.开放大学课程在线考核系统的设计与实现[D].西南交通大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[37]蒋湘涛.编译期SPM管理方法及功耗模型研究[D].中南大学,2009.
[38]贺仕昌.南极航线大气有机氯农药化学特征[D].国家海洋局第三海洋研究所,海洋化学,2013,硕士.
[39]张雨婷.企业所得税对跨境并购的影响研究[D].厦门大学,税务,2014,硕士.
[40]刘宝林.煤直接液化残渣热解特性研究[D].西北大学,化学工程（专业学位）,2012,硕士.
[41]高永洋.穴位贴敷治疗原发性三叉神经痛的病例序列研究[D].北京中医药大学,针灸推拿学,2013,硕士.
[42]李妍.重点污染源在线监控应用技术研究[D].内蒙古大学,环境工程,2013,硕士.
[43]梁鸿艳.董事注意义务中商业判断规则的问题研究[D].北京化工大学,民商法学,2013,硕士.
[44]徐付彪.自蔓延合成法制备石墨烯及其镍基复合材料性能研究[D].哈尔滨工业大学,材料工程,2014,硕士.
[45]臧晓明.当代我国青年知识分子婚姻观培育研究[D].哈尔滨理工大学,思想政治教育,2012,硕士.
[46]张国山,柴天佑,顾兴源.使用多控制器结构的可靠镇定[J].自动化学报,1998,04:122-126.
[47]彭兴伟.支持SIP协议的DVR软件平台的设计与实现[D].西南交通大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[48]罗鑫,匡建超,瞿子易,孟庆聪,马国伟,姬伟.济阳拗陷埕北306—桩海10下古生界缝洞型储层横向预测[J].石油地球物理勘探,2010,04:571-576+624+469-470.
[49]谭汉英.运用形成性评价策略促进成人学生的英语学习[D].首都师范大学,英语学科教学论,2004,硕士.
[50]陈蕊.马氏体沉淀硬化不锈钢的热处理与性能研究[D].大连理工大学,材料加工工程,2013,硕士.