高能电子束引发丙烯酰胺接枝亚麻织物的性能研究

通过高能电子束辐照接枝法,将丙烯酰胺(AM)接枝到亚麻织物的表面。红外光谱图表明AM成功地接枝到了亚麻织物表面。采用正交试验的方法,研究了单体质量分数、浸泡时间和辐照剂量3个因素对接枝率的影响,最佳工艺条件为AM溶液质量分数为25%,浸泡时间为25min,辐照剂量为65kGy。对最佳工艺条件下的织物的性能进行了测试,热重分析表明接枝以后的亚麻织物的残炭率由9.14%提高到了17.51%,最大质量损失速率时对应的温度由386.1℃变为381.7℃,最大质量损失速率由2.35%/min降低到1.33%/min,织物的热稳定性得到了改善。亚麻织物的白度仅有较少的下降;折皱回复角比接枝之前下降了11.62%。     

电子束辐照接枝对涤棉混纺织物亲水性能的影响

涤棉混纺织物是目前用途最广的面料品种之一,其亲水改性是功能纺织品的研究重点。采用电子束辐照方法将丙烯酰胺(AM)接枝到涤棉上,以提高混纺织物的亲水性能。采用傅里叶变换红外光谱表征了改性织物化学结构,证明AM已接枝到混纺织物上;研究了辐照剂量、单体质量分数、七水合硫酸亚铁质量分数等因素对接枝率的影响。实验结果表明,接枝率随辐照剂量、单体质量分数以及阻聚剂质量分数的增大而先增大后减小,当辐照剂量为165 k Gy,单体质量分数为60%,七水合硫酸亚铁质量分数为1%时接枝率最大,达23.23%。接枝后织物的亲水性随接枝率的增大而增大,且经30次洗涤后,混纺织物仍具有良好的接枝率。     

丙烯酰胺/马来酸酐电子束辐照接枝涤纶改性

丙烯酰胺(AM)较马来酸酐(MA)有更高的接枝率。利用傅里叶红外光谱对AM/MA体系接枝的织物进行结构分析发现,AM与MA都接枝到织物上;利用核磁共振测试分析AM接枝涤纶织物的接枝机理,是涤纶大分子链α-H所在碳原子及部分脂肪链中的CH2与AM发生接枝;抗熔滴测试发现接枝AM/MA后的织物抗熔滴性能得到提高;扫描电子显微镜显示主要是骨架炭层起到支撑作用。     

羊毛纤维微波辐照下接枝碳微球的接枝率影响因素的研究

采用微波辐照方法将碳微球(CMSs)接枝在羊毛纤维表面。研究了CMSs悬浮液的制备工艺对羊毛纤维接枝率和阻燃性能的影响。通过炭化残渣量转换极限氧指数(LOI)的方法测试阻燃羊毛纤维的阻燃性能。结果表明:CMSs的接枝率达到6%时制得的阻燃羊毛纤维的LOI值可以达到29.5%,使羊毛的阻燃性能提高了17%,洗涤30次后LOI值仍达到29.2%。     

季鏻盐型阳离子淀粉接枝共聚物的制备与表征

以玉米淀粉为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠作为引发剂,丙烯酰胺(AM)和对乙烯基苄基三丁基氯化鳞(VBTBPC)为单体,在水相体系中制备了季磷盐型阳离子淀粉接枝共聚物。研究了丙烯酰胺浓度、单体配比对反应接枝率(G)、接枝效率(E)、产率(Y)的影响,并对接枝共聚物的阳离子度(CD)和单体的反应效率(RE)做了探讨。采用红外光谱、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对接枝共聚物结构、结晶性和表面形貌分别进行了分析。结果表明,VBTBPC和AM接枝到了淀粉大分子上,其结晶性比淀粉的结晶性弱。保持单体总质量不变,当n_(AM):n_(VBTBPC)的值等于1.5时,接枝共聚物的接枝率和阳离子度达到最大值,分别为98%和0.21。     

皮肤敷料用温敏性氮异丙基丙烯酰胺接枝改性聚四氟乙烯膜

采用紫外辐照法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)接枝于聚四氟乙烯(PTFE)膜表面,得到聚氮异丙基丙烯酰胺接枝改性PTFE膜(PTFE-gPNIPAAm)。采用SEM和IR,对接枝前后PTFE膜的形貌结构及成分进行表征分析,计算其接枝率和透湿率,并考察其在不同温度下的溶胀性能。结果表明,通过紫外辐照,PNIPAAm接枝于PTFE膜表面;当NIPAAm单体浓度为5%(质量分数)时,接枝率最高;PTFE膜的透湿率在接枝后显著降低;PTFE-gPNIPAAm膜的溶胀行为在32℃附近发生明显变化。该接枝改性多孔膜有望用作具有温敏特性的易剥离皮肤伤口敷料。     

异丙基丙烯酰胺接枝改性聚氨酯多孔膜及其理化性能研究

采用紫外辐照法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)接枝于聚氨酯(PU)膜表面,得到聚氮异丙基丙烯酰胺接枝改性PU膜(PU-g-PNIPAAm)。采用SEM和IR对接枝前后PU膜的形貌结构及成分进行表征分析,计算其接枝率和透湿率,并考察其在不同温度下的溶胀性能。结果表明,PNIPAAm通过紫外辐照成功接枝于PU膜表面;当NIPAAm单体浓度为5%(质量分数)时,接枝率最高;PU膜的透湿率在接枝后显著降低,更接近于人体皮肤;PU-g-PNIPAAm膜在32℃附近发生明显的溶胀行为变化。该接枝改性多孔膜有望用作人工皮肤的表皮材料。     

漆酶催化麻织物固定化溶菌酶及其抗菌性能

利用漆酶对木质素的催化作用将溶菌酶接枝到富含木质素的麻织物上,赋予其抗菌性。通过考马斯亮蓝染色法证明了溶菌酶的接枝,对两种不同木质素含量的织物(棉/亚麻混纺织物、黄麻织物)的接枝效果进行了比较,并应用扫描电镜(SEM)考察了接枝后麻纤维表面形态,研究了溶菌酶固定化后麻织物的抗菌性能和耐洗稳定性。结果表明,麻织物经漆酶催化可实现溶菌酶的固定化,麻纤维木质素含量越高,溶菌酶接枝越多,整理后棉/亚麻织物和黄麻织物抑菌率分别达到60.38%和72.87%,且通过接枝法固定溶菌酶的麻织物较吸附固定法具有更好的耐水洗稳定性和抗菌效果。     

淀粉和丙烯酰胺的辐照接枝共聚反应研究

研究淀粉与丙烯酰胺在^60Coγ射线引发下的接枝共聚反应规律和反应机理,由实验结果得出了辐照时间与接枝聚合率的关系,辐照剂量率、单体浓度、淀粉浓度和辐照温度对接枝共聚反应速率的影响,并由此关联出接枝反应速率表达式：Rp=k[I]^1/2[AM][AGU]^1/2。对接枝共聚反应机理进行了初步探讨,推导的接枝共聚反应速率理论式与实验式一致。     

紫外光接枝改性聚丙烯薄膜的研究

以二苯甲酮为光敏剂,通过紫外光辐照引发,将亲水性单体丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸(MAA)接枝在聚丙烯薄膜表面。考察了光敏剂浓度、辐照时间以及溶剂类型对接枝率的影响。利用衰减全反射红外光谱和扫描电子显微镜对接枝薄膜的表面化学组成和形貌结构进行表征,通过水接触角和吸水率研究了接枝后薄膜的亲水性。结果表明,在相同条件下,AA的接枝率高于MAA;相比于有机溶剂,在水溶剂中AA的接枝率明显提高;当接枝率达到11.8%时,薄膜表面水接触角由原膜的95°降低到35°,亲水性显著提高。     

锂离子电池隔膜的紫外辐照接枝改性

利用紫外辐照法在聚乙烯(PE)锂离子电池隔膜表面接枝上丙烯酸甲酯(MA)以改善隔膜的润湿性,研究了引发剂浓度、单体浓度和辐照时间对接枝率的影响,通过红外光谱、SEM观察和接触角测定等手段进行了表征分析。在纯MA单体溶液中,引发剂二苯甲酮(BP)浓度为0.02g/mL,辐照90s接枝率达到68.9%,接触角从原膜的46°降低到12°。     

利用等离子体预处理增强涤纶织物电子束辐照亲水改性的效果

利用电子束辐照接枝亲水性单体可提高涤纶织物的亲水性,但涤纶大分子本身结构规整且结晶度较高,造成改性时接枝率偏低,引入预处理可以提高改性效果。先通过正交试验得到等离子体预处理的最佳方案,再分别对涤纶织物原样、无预处理接枝改性和经等离子体预处理后接枝改性的涤纶织物进行接枝率、回潮率、接触角、红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)的测试,结果表明,相比无预处理直接进行接枝改性的涤纶织物,增加等离子体预处理可以使接枝率提高1.64倍,回潮率增加75%,接触角也由87.95°急剧减小以至于无法测出具体数值,亲水性有了更为明显的改善。此外,断裂强力和白度测试结果也表明,辐照接枝前引入等离子体预处理对涤纶织物的物理性能影响较小,均在可接受范围内。     

基于电子束辐照加工的纯棉织物抗菌功能化研究

采用电子束辐照接枝法,选用季铵盐类化合物为抗菌整理剂,对纯棉织物进行抗菌整理。通过正交试验,研究整理剂浓度、浸泡时间、辐照剂量对棉织物抗菌性能的影响,对抗菌整理工艺进行优化,并在优化工艺条件下进行接枝率、红外光谱、扫描电子显微镜、织物拉伸断裂强力和织物白度等测试。结果表明:在整理剂浓度15%、浸泡时间9h、辐照剂量65kGy条件下,纯棉织物对大肠杆菌的抗菌效果最佳,抑菌带宽度为5.97mm。在优化工艺条件下,接枝率为7.23%;红外光谱以及SEM图像证明纯棉织物与季铵盐抗菌剂发生了接枝反应;纯棉织物的经纬断裂强力保留率分别为77.0%、79.5%;白度降低率为7.6%。     

基于电子束辐照加工的织物阻燃功能化研究

利用电子束辐照技术,对涤纶机织物进行接枝改性,以提高抗熔滴并具有阻燃性能。通过正交试验确定最佳方案,分析最佳方案下电子束辐照技术对织物接枝前后其他性能的影响。结果表明:最佳实验方案为阻燃剂浓度250g/L,浸泡时间12h,辐照剂量86kGy,其接枝率为6.50%;由扫描电镜和红外光谱分析可知,阻燃剂单体与涤纶大分子发生了接枝反应,使涤纶机织物具有阻燃性能;接枝后织物抗熔滴和阻燃性能得到改善,在30s内熔滴数由38滴降为8滴,极限氧指数由20.6%提高到27.1%;阻燃涤纶熔融热焓有所下降,结晶化温度从186.22℃降到174.85℃,结晶能力变弱;接枝后涤纶机织物经纬向断裂强力分别下降了15.23%和8.17%,白度损失了9.02%,下降幅度在可接受范围内。     

应用两步接枝法制备新型改性聚丙烯滤嘴材料

为了解决烟用聚丙烯(PP)滤嘴材料对烟气吸附性能差、降焦性能低等问题,采用等离子体辐射引发的方法,在烟用聚丙烯纤维基体上分两步接枝丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体,制备了聚丙烯高吸附滤嘴。讨论了单体浓度、辐照时间、阻聚剂浓度对聚丙烯纤维接枝率的影响。利用衰减全反射红外光谱和扫描电子显微镜对接枝后的聚丙烯纤维基体的表面化学组成和形貌结构进行表征,结果表明,AMPS单体被成功接枝到PP纤维上。当改性后聚丙烯纤维的接枝率为22.8%时,改性后聚丙烯纤维滤嘴对烟气的过滤效果比改性前明显提高,烟气中的总粒相物比未改性滤嘴降低了30.5%,焦油及烟碱含量分别降低43.2%和31.7%。     

电子束辐射接枝法阻燃PE的研究

采用电子束辐射接枝法将ＭＡＡ（甲基丙烯酸）、ＡＡ（丙烯酸）及ＡＡｍ（丙烯酰胺）３种单体接枝到聚乙烯的表面,探索了辐照时间、接枝时间、单体浓度对接枝率的影响规律,用ＣＯＮＥ（锥形量热仪）、ＴＧＡ、氧指数仪对接枝前后的样品进行了阻燃表征,发现接枝后样品的各项阻烯指标有较大幅度的提高。     

相容剂对阻燃剂/聚丙烯体系热性能及力学性能的影响

选用丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及N-羟甲基丙烯酰胺接枝聚丙烯(PP-g-NMAM)3种相容剂来改善聚磷酸铵/季戊四醇膨胀型阻燃剂(IFR)与聚丙烯的相容性。力学性能和扫描电镜(SEM)分析结果表明,PP-g-MAH/PP/IFR具有较好的相容性及力学性能,能较好地解决阻燃剂在聚丙烯体系中的团聚现象。氧指数(LOI)和垂直燃烧UL94测试结果表明,相容剂的加入对PP/IFR体系的燃烧性能影响不大,PP-g-MAH效果最佳,加入10%的PP-g-MAH,IFR的含量为30%时,LOI达到32.8%,UL94测试达到V-0级。热分析发现,季戊四醇和聚磷酸铵是通过酯化反应成炭而形成一层保护膜,保护膜起到隔热隔氧的作用而阻燃。     

电子束辐照诱导丙烯酸接枝尼龙66织物的改性研究

利用电子束引发丙烯酸单体接枝尼龙66织物,研究不同接枝条件对接枝反应的影响。利用红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)以及YG065型织物强力仪研究了接枝前后织物的化学结构、热性能、表面形貌及力学性能变化,并通过垂直燃烧评价接枝织物的抗熔滴性能。结果表明:红外谱图1720.2cm-1等处出现单体中羧基的特征吸收峰,说明丙烯酸成功接枝到尼龙66上。接枝后,尼龙66织物的抗熔滴性得到显著改善,主要因为交联状炭层骨架对纤维熔体的支撑作用,但力学性能有一定程度降低。随着接枝率的增加,尼龙66的初始分解温度逐渐降低,成炭性能明显提升,织物损毁长度变短,熔滴速率更低,而断裂强力有轻微提升。     

低温等离子体接枝改性聚丙烯中空纤维膜及其动电现象

采用丙烯酸和丙烯酰胺为单体,对聚丙烯中空纤维膜表面进行低温等离子体表面处理并引发接枝反应。红外拉曼光谱(FT-IR)分析结果表明,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)分别接枝到膜表面。设计了中空纤维膜流动电位测定装置,测定膜表面的流动电位,根据Hel mholtz-Smoluehowski方程式计算了不同单体接枝情况下聚丙烯膜表面ζ电位以及电荷密度,以表征膜表面改性的程度。结果表明,接枝了丙烯酸和丙烯酰胺的膜表面ζ电位以及电荷密度分别为-16.39mV、11.8×10-6C/m2和-20.44 mV、14.7×10-6C/m2,膜表面的荷电性能改变能够改善膜的表面性能,尤其是对分离带负电的胶体溶液具有重要意义。     

基于电子束共辐照接枝制备中空纤维纳滤膜

以聚砜超滤膜为基体,采用电子束共辐照接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体制备中空纤维纳滤膜。采用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱分析接枝前后膜表面化学组成,并探讨接枝条件对纳滤膜接枝率、孔径以及脱盐性能的影响。结果表明,电子束能够穿透基膜,使膜内外表面均接枝上AMPS。以最佳接枝条件(辐照剂量80 k Gy,单体浓度10%,阻聚剂浓度1.5%,交联剂浓度0.2%,乙醇/水=1/9,溶液体积30 m L)制备的纳滤膜接枝率为4.68 mmol/m2,孔径为5.4 nm,0.4 MPa压力下对1 g/L Na2SO4的截留率为88.9%,渗透通量为28.3 L/(m2·h)。