POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂的合成与应用

作     者：周建华 王琳 李燕 李红 ZHOU Jianhua;WANG Lin;LI Yan;LI Hong

作者机构：陕西科技大学轻工科学与工程学院陕两西安710021 轻化工程国家级实验教学示范中心陕西科技大学陕西两安710021 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2021年第38卷第11期

页      面：2368-2376页

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 082103[工学-纺织化学与染整工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21978162) 西安市科技计划项目(2019216514GXRC001CG002-GXYD1.3) 

主　　题：无氟防水剂 多面低聚倍半硅氧烷 聚丙烯酸酯 无皂乳液 棉织物 纺织染整助剂 

摘      要：以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)和功能化多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)为原料,通过无皂乳液聚合技术合成了POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯无氟防水剂,并将其应用于棉织物整理。考察了软硬单体配比对乳液、乳胶膜及其应用性能的影响。利用FTIR和DLS对POSS/有机硅改性聚丙烯酸酯的结构及乳液的粒径进行了表征,利用伺服材料多功能高低温控制试验机、柔软度仪、SEM对整理织物的应用性能及表面形貌进行了表征。结果表明,当m(BA)∶m(MMA)=6∶4时,单体转化率最大,为96.97%,乳液凝胶率为0.14%,乳液的粒径最小,为104.8nm,乳胶膜对水的接触角最大,可达114.3°,并具有优异的耐水性。整理棉织物表现出优异的力学性能和良好的柔软度,其对水的接触角可达161°。SEM结果表明,棉织物纤维表面存在功能化POSS纳米粒子。无氟防水剂赋予棉织物纤维表面低的表面能和一定的粗糙结构,从而使整理棉织物表现出超疏水性能。无氟防水剂对棉织物的透湿性、透气性、白度几乎没有影响,并赋予了整理棉织物良好的抗菌性。