原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法改性苧麻纖維的研究.pdf

1、自從1995年原子轉(zhuǎn)移自由基聚合被發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和擴(kuò)展其應(yīng)用范圍方面進(jìn)行了不斷的研究。目前大多數(shù)烯烴單體都可以利用這種工藝在“活性”/可控的方式下進(jìn)行聚合，無(wú)法引發(fā)的單體主要為乙烯基醋酸類單體和乙烯基氯類單體，并且越來(lái)越多的過(guò)渡金屬如：銅、釕、鐵、鎳、銠、錸等與不同的配體絡(luò)合形成的催化劑可用于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合。 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合是一種新的且有效的聚合方式，此聚合方法是一種分子量可控、分散系數(shù)低的新

2、型體系結(jié)構(gòu)。原子轉(zhuǎn)移自由基聚合最先應(yīng)用于硅、金、二氧化硅的表面接枝。關(guān)于利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合向纖維表面接枝的文章很少，戴利等人第一次報(bào)道了一種“活性”/可控的新工藝應(yīng)用于向纖維接枝苯乙烯的方法。原子轉(zhuǎn)移自由基聚合是一種有活力的和通用的技術(shù)用于精確的控制分子鏈長(zhǎng)和分布系數(shù)。 天然纖維材料在世界范圍內(nèi)的化學(xué)和紡織行業(yè)具有重要的地位。苧麻(又叫中國(guó)草)的主要成分是纖維素，是一種古老的紡織纖維，并且具有高強(qiáng)度、良好的透氣性和優(yōu)良的抗菌

3、性能。但是苧麻纖維在某些性能方面不如合成纖維，因此通過(guò)改性苧麻纖維使其克服這些方面的不足引起了人們的關(guān)注。由于苧麻纖維的高結(jié)晶度和高取向度決定了苧麻纖維的改性是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。自1995年原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，它作為一種有活力的和通用的技術(shù)用于精確的控制分子鏈長(zhǎng)和分布系數(shù)在合成接枝聚合物方面被廣泛的研究。先前報(bào)道的利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合向天然纖維表面接枝并不全面，并且利用濾紙接枝只是作為一種示范的目的，沒(méi)有任何關(guān)于苧麻

4、纖維的接枝共聚的報(bào)道。本論文圍繞苧麻纖維素，進(jìn)行了如下研究： 1．苧麻纖維的接觸角為75.9°，疏水性不強(qiáng)，要想提高苧麻纖維的疏水性，我們就需要使一種能夠具良好疏水性的物質(zhì)接枝到苧麻纖維的表面。聚甲基丙烯酸甲酯是一種具有良好疏水性的聚合物，在這里我們利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法使甲基丙烯酸甲酯接枝到苧麻纖維表面以改善苧麻纖維的疏水性能。制備大分子引發(fā)劑的最佳條件為溫度60℃、時(shí)間為24 h。接枝產(chǎn)物通過(guò)傅立葉紅外光譜、X-射線衍射

5、、環(huán)境掃描電鏡、凝膠滲透色譜、熱分析進(jìn)行表征。結(jié)果表明聚甲基丙烯酸甲酯接枝到苧麻纖維表面，并且甲基丙烯酸甲酯的聚合反應(yīng)是“活性”/可控的聚合反應(yīng)。接觸角測(cè)定的結(jié)果表明苧麻纖維成為高疏水性纖維。 2．我們以氯化亞銅/1，10-菲咯啉為催化劑通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合使甲基丙烯酸二甲氨基乙酯接枝到苧麻纖維表面。結(jié)果表明甲基丙烯酸二甲氨基乙酯接枝到苧麻纖維表面是一個(gè)“活性”/可控的過(guò)程。接枝了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的苧麻纖維的晶體結(jié)構(gòu)是纖