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丁烷四羧酸与水解聚马来酸酐酯化交联粘胶纤维的结构和性能研究

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丁烷四羧酸与水解聚马来酸酐酯化交联粘胶纤维的结构和性能研究

作者：徐晓红东华大学

学位级别：硕士

随着石油工业和煤炭储量的日益下降,以及各国对资源消耗的日益关注和重视,利用可再生资源-纤维素正日益受到研究领域和产业界的关注。粘胶纤维属于再生纤维素纤维,具有吸湿性高、透气性强、穿着舒适、价格低廉,制品用后易降解,符合环保... 详细信息

随着石油工业和煤炭储量的日益下降,以及各国对资源消耗的日益关注和重视,利用可再生资源-纤维素正日益受到研究领域和产业界的关注。粘胶纤维属于再生纤维素纤维,具有吸湿性高、透气性强、穿着舒适、价格低廉,制品用后易降解,符合环保要求等许多合成纤维不具有的优良性能;然而粘胶纤维也存在一些缺点,主要是它的强度较低,特别是在湿态时易溶胀,断裂强度显著下降,在较小负荷下,易伸长、弹性较差,所以织物不耐水洗、易变形、尺寸很不稳定。人们研究开发了不少加工方法,目前多元羧酸酯化交联处理是一种比较理想的能给予纤维良好性能的方法。由于多元羧酸与纤维的酯化交联反应,多元羧酸相当于桥键将不同的纤维素分子连接在一起,形成纤维内的空间网状交联结构,从而能赋予纤维良好的形态稳定性和物理机械性能。本文采用多元羧酸交联剂丁烷四羧酸(BTCA)对粘胶纤维进行酯化交联处理,研究了BTCA交联处理对粘胶纤维的结构、力学性能和对水的应答性的影响。傅立叶红外光谱分析证实了多元羧酸BTCA与粘胶纤维在一定的交联条件下发生了酯化反应。采用酸碱滴定法分析了不同交联条件对BTCA与粘胶纤维酯化交联的影响,探讨了不同交联条件下羧基转化率以及粘胶纤维的交联程度。从扫描电子显微镜观察到交联后粘胶纤维表面变粗、光滑、均匀,截面不再是呈不规则的形状而是呈圆形,内部的空洞变小,说明在纤维表面和内部发生了酯化交联反应,在粘胶纤维内形成了空间网状交联结构,从而能赋予粘胶纤维良好的形态稳定性和力学性能。通过对交联前后粘胶纤维力学性能的研究,发现交联后粘胶纤维的干、湿模量增大,干、湿断裂强度均有一定程度的提高,干、湿断裂伸长率减小。当BTCA的质量百分比浓度为8%,在180℃交联3min时,交联粘胶纤维的干、湿模量分别达到57.43cN/dtex和15.28cN/dtex,干、湿断裂强度都达到最大值,分别为2.56cN/dtex和1.46 cN/dtex,提高率为20.19%和23.73%,湿强提高的程度稍大于干强,弹性回复率达到46.62%,提高率为22.94%,经BTCA交联的粘胶纤维的应力松弛速度较慢,松弛时间较长,表现出较好的弹性。经BTCA交联前后的粘胶纤维对气态水的应答性的研究结果表明,交联前后粘胶纤维的回潮率随着相对湿度的提高而增加,且在吸湿-放湿过程中有明显的吸湿滞后现象。通过离心法测定经BTCA交联前后的粘胶纤维的保水值,进而研究交联前后粘胶纤维对液态水的应答性,结果表明,交联后粘胶纤维的保水值大大降低,随着BTCA浓度增加,交联粘胶纤维的保水值逐渐减小;升高交联温度和延长交联时间,可以使得BTCA与粘胶纤维较充分地发生酯化反应,交联粘胶纤维的保水值也随之进一步降低。测定交联前后粘胶纤维的湿膨胀率,结果发现交联处理后粘胶纤维的湿膨胀率大大减小。另外,本文还采用水解聚马来酸酐(HPMA)为交联剂对粘胶纤维进行酯化交联处理,分析了经HPMA交联前后的粘胶纤维结构和性能的变化,傅立叶变换红外光谱分析结果证实了HPMA在一定交联条件下与粘胶纤维发生了酯化反应;交联处理后粘胶纤维的断裂强度提高,保水率降低,湿膨胀率减小。因此HPMA交联处理粘胶纤维对改善其缺点有着一定的作用,但是HPMA交联处理粘胶纤维对提高其强度效果不如BTCA。

关键词：粘胶纤维丁烷四羧酸水解聚马来酸酐酯化交联反应力学性能对水的应答性

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1，2，3，4－丁烷四羧酸二酐的制备

化学试剂 1995年第2期17卷 106-106,118页

作者：张俊彦周晖潘光明中国科学院兰州化学物理研究所

本文从一般原料出发，经过三步合成出１，２，３，４－丁烷四羧酸二酐。它被广泛用作聚酚亚胺材料的单体，国内尚无市售，经元素分析，熔点，ＩＲ，ＮＭＲ表征，表明结果与预期产物相符。合成步骤简单，原料易得。

关键词：丁烷四羧酸制备丁烷四羧酸二酐

柠檬酸/丁烷四羧酸/木糖醇免烫棉织物工艺配方优化

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上海纺织科技 2022年第2期50卷 29-32页

作者：贺昊智孙云龙刘晓东于晓庆朱士隆李扬汪洋内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010080 内蒙古新力纺织科技股份有限公司内蒙古包头014030

对纯棉织物采用柠檬酸(CA)/J烷四羧酸(BTCA)/木糖醇免烫整理剂进行免烫整理,探讨柠檬酸质量浓度、丁烷四羧酸质量浓度、木糖醇质量浓度、焙烘时间和焙烘温度对免烫效果的影响,并测试免烫后织物的折皱回复角、白度和强力。结果表明:免烫... 详细信息

对纯棉织物采用柠檬酸(CA)/J烷四羧酸(BTCA)/木糖醇免烫整理剂进行免烫整理,探讨柠檬酸质量浓度、丁烷四羧酸质量浓度、木糖醇质量浓度、焙烘时间和焙烘温度对免烫效果的影响,并测试免烫后织物的折皱回复角、白度和强力。结果表明:免烫后织物的折皱回复角与丁烷四羧酸或柠檬酸单独作用于棉织物相当,断裂强力优于两者单独作用。优化免烫整理工艺为:柠檬酸质量浓度60 g/L、T烷四羧酸质量浓度40 g/L、木糖醇质量浓度17.5 g/L、焙烘温度170℃、焙烘时间3min。整理后织物的折皱回复角可达267°,白度为54.5,断裂强力为248N。

关键词：整理棉织物免烫柠檬酸木糖醇丁烷四羧酸折皱回复角断裂强力白度

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壳聚糖丁烷四羧酸整理大麻织物染色性能分析

印染助剂 2009年第11期26卷 46-49页

作者：张辉张俐敏西安工程大学纺织与材料学院陕西西安710048

为了提高大麻织物的染色深度,使用不同脱乙酰度、不同分子质量的壳聚糖与丁烷四羧酸对大麻织物进行整理,用Remazol活性蓝染料对整理后的大麻织物进行染色试验,采用单因素分析法对整理工艺进行了优化.研究结果表明,大麻织物经过壳聚糖整... 详细信息

为了提高大麻织物的染色深度,使用不同脱乙酰度、不同分子质量的壳聚糖与丁烷四羧酸对大麻织物进行整理,用Remazol活性蓝染料对整理后的大麻织物进行染色试验,采用单因素分析法对整理工艺进行了优化.研究结果表明,大麻织物经过壳聚糖整理,染色织物K/S值大幅度提高,且摩擦和刷洗牢度得到明显改善.壳聚糖分子质量和脱乙酰度对K/S值影响显著,当分子质量低于10 000,脱乙酰度(脱乙酰度丁烷四羧酸6%(owb),壳聚糖1.8%(owb),次亚磷酸钠7%(owb),渗透剂JFC 2%(owb),95℃预烘150 s,140℃焙烘60 s.

关键词：大麻织物壳聚糖丁烷四羧酸染色

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丁烷四羧酸反应过程研究

乙醛醋酸化工 2016年第7期 14-15,22页

作者：王莉贾绘如周拥华西南化工研究设计院有限公司四川成都610225

以四氢苯酐(THPA)为原料合成丁烷四羧酸(BTCA)根据加入催化剂和氧化剂顺序不同,反应机理有所不同,生成的中间产物也不同。为了研究其反应机理和中间产物生成情况,需对中间产物进行分析。建立了对其中间产物进行分析的方法,分析过程简单... 详细信息

以四氢苯酐(THPA)为原料合成丁烷四羧酸(BTCA)根据加入催化剂和氧化剂顺序不同,反应机理有所不同,生成的中间产物也不同。为了研究其反应机理和中间产物生成情况,需对中间产物进行分析。建立了对其中间产物进行分析的方法,分析过程简单快捷,为反应工艺提供了可靠的数据,并验证了THPA合成BTCA的反应机理。

关键词：四氢苯酐丁烷四羧酸中间产物

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丁烷四羧酸中间产物分析及反应过程研究

山东化工 2012年第12期41卷 59-60页

作者：王莉贾绘如王小莉周拥华西南化工研究设计院有限公司四川成都610225

以四氢苯酐(THPA)为原料合成丁烷四羧酸(BTCA),中间产物为四氢邻苯二甲酸。为了研究其反应机理和中间产物生成情况,需对中间产物进行分析。建立了对其中间产物进行分析的方法,分析过程简单快捷,为反应工艺提供了可靠的数据,并验证了THP... 详细信息

以四氢苯酐(THPA)为原料合成丁烷四羧酸(BTCA),中间产物为四氢邻苯二甲酸。为了研究其反应机理和中间产物生成情况,需对中间产物进行分析。建立了对其中间产物进行分析的方法,分析过程简单快捷,为反应工艺提供了可靠的数据,并验证了THPA合成BTCA的反应机理。

关键词：四氢苯酐丁烷四羧酸四氢邻苯二甲酸

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丁烷四羧酸中间产物测定

广州化工 2013年第10期41卷 141-142,164页

作者：王莉贾绘如周拥华王小莉西南化工研究设计院有限公司四川成都610225

以四氢苯酐(THPA)为原料合成丁烷四羧酸(BTCA),生成的中间产物4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸。因为产品丁烷四羧酸及中间产物4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸均带有酸性,因此无法用经典酸碱滴定法进行测定。为了确定中间产物生成情况,需对中... 详细信息

以四氢苯酐(THPA)为原料合成丁烷四羧酸(BTCA),生成的中间产物4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸。因为产品丁烷四羧酸及中间产物4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸均带有酸性,因此无法用经典酸碱滴定法进行测定。为了确定中间产物生成情况,需对中间产物进行分析。建立了高碘酸钠氧化法对中间产物4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸进行分析的方法,分析过程简单快捷,为反应工艺提供了可靠的数据。

关键词：四氢苯酐丁烷四羧酸 4,5-二羟基-1, 2环己烷二羧酸高碘酸钠氧化

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丁烷四羧酸的合成及其应用进展

四川化工 2021年第6期24卷 25-28页

作者：张小兵泸天化(集团)有限责任公司四川泸州646000

丁烷四羧酸(BTCA)是一种无甲醛释放的织物整理剂。本文简述了丁烷四羧酸的化学氧化合成法及丁烷四羧酸的应用进展,最后提出了丁烷四羧酸的研究方向。

关键词：丁烷四羧酸合成抗皱剂应用进展

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丁烷四羧酸在织物整理上的应用

印染助剂 2008年第8期25卷 5-8页

作者：华文松顾松林顾艳霞潘春芮新生常茂生物化学工程股份有限公司江苏省生化手性工程技术研究中心江苏常州213033

简述了丁烷四羧酸(BTCA)的合成方法,包括化学合成法、辐射合成法和电化学合成法.介绍了BTCA整理条件的研究进展,包括无磷催化剂的研究、整理过程中添加剂三乙醇胺和柔软剂的作用.综述了BTCA整理在织物整理上的应用,包括在棉织物、丝绸... 详细信息

简述了丁烷四羧酸(BTCA)的合成方法,包括化学合成法、辐射合成法和电化学合成法.介绍了BTCA整理条件的研究进展,包括无磷催化剂的研究、整理过程中添加剂三乙醇胺和柔软剂的作用.综述了BTCA整理在织物整理上的应用,包括在棉织物、丝绸、亚麻等面料上的应用(防皱、抗菌、舒适性等功能整理).并指出高附加值的多功能整理是未来的发展方向.

关键词：丁烷四羧酸合成催化剂整理