苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物基纖維狀材料制備及其性能研究.pdf

1、本文以苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸β羥乙酯為原料單體，通過懸浮聚合法合成相應(yīng)聚合物，采用溶液聚合法和反應(yīng)擠出法對聚合物進(jìn)行改性處理，并結(jié)合濕法紡絲法、熔融紡絲法以及靜電紡絲法制備不同的纖維狀材料。
　　首先，以苯乙烯、丙烯酸丁酯為單體，采用懸浮聚合法合成共聚物，共聚物中苯乙烯鏈段為剛性鏈段，丙烯酸丁酯鏈段為柔性鏈段，剛性鏈段與柔性鏈段無規(guī)連接，與聚苯乙烯相比，共聚物具有極好的耐低溫性。苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物靜電

2、紡可紡性研究結(jié)果表明，相比于纏結(jié)濃度(Ce)，柔性丙烯酸丁酯鏈段對苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物靜電紡可紡性影響更大。苯乙烯鏈段的非極性以及纖維無規(guī)排列形成的孔道結(jié)構(gòu)賦予靜電紡苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物纖維膜良好的疏水親油性，纖維膜在葵花籽油下的水接觸角接近155°，纖維膜的最大除油效率達(dá)到97.3％，使用七次后除油效率仍可達(dá)74.2％，當(dāng)O/W型乳化液通過纖維膜時(shí)，纖維膜可選擇性地吸油而使乳化液變澄清。
　　接著，以N，N-二甲基甲酰胺

3、和上述共聚物形成的溶液為聚合介質(zhì)，甲基丙烯酸β羥乙酯和過氧化苯甲酰分別為單體和引發(fā)劑，采用溶液聚合法對苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物進(jìn)行改性，并獲得紡絲溶液，采用濕法紡絲技術(shù)制備改性苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物纖維。在對纖維進(jìn)行后處理過程中，由于溶液聚合過程中生成的聚甲基丙烯酸β羥乙酯含有大量羥基，羥基在后處理過程中易與氫氧化鈉-高錳酸鉀水溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)果使纖維表面原位生成了羧酸基和錳氧化物，基于羧酸陰離子與錳氧化物間的絡(luò)合作用，錳氧化

4、物牢牢結(jié)合于纖維表面。負(fù)載有錳氧化物的纖維能催化過氧化氫和臭氧深度氧化陽離子藍(lán)，使水溶液中陽離子藍(lán)的去除效率高達(dá)95.8％。
　　隨后，為解決濕法紡纖維強(qiáng)度低的缺陷，將甲基丙烯酸β羥乙酯與過氧化苯甲酰形成的溶液噴淋于苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物上，采用反應(yīng)擠出法使甲基丙烯酸β羥乙酯聚合為含大量羥基的聚甲基丙烯酸β羥乙酯，進(jìn)而對苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物進(jìn)行改性，同時(shí)結(jié)合熔融紡絲法制備相應(yīng)的纖維。基于上述機(jī)理，對纖維進(jìn)行后處理，使其表面負(fù)