基于纤维表面诱导卡宾聚合物结晶的棉织物表面粗糙化及其浸润性研究

发布时间：2022-08-23 11:00

　　在当前提倡绿色环保和可持续材料的趋势下,棉织物,作为自然界可再生的绿色环保纤维材料,以其手感柔软、适用性广和生物降解等优点成为最有前途的可再生天然材料。然而,由于棉织物表面羟基含量较高,容易被液体浸湿和染色,这使得棉织物在一些防浸润领域的应用受到限制。因此,如何有效地提高棉织物的防浸润性成为目前的研究热点。本文立足于共价接枝法在超浸润棉织物制备领域的应用,并通过纤维表面诱导卡宾聚合物结晶将一系列不同的侧链短氟烷基聚合物接枝到棉织物表面,成功地在纤维表面生成了不同几何形貌的糙化结构,有效地提高了棉织物的拒水性能。具体从以下三个方面展开:（1）纤维表面接枝位点的构建及叔丁基重氮乙酸酯卡宾聚合接枝尝试:先以对甲苯磺酰肼和对甲苯磺酰氯为原料,吡啶为催化剂合成了 N,N’-双（对甲苯磺酰）肼;通过溴乙酰溴与纤维大分子上的羟基反应,在纤维表面引入Br,后者与N,N’-双（对甲苯磺酰）肼反应脱去两分子亚磺酸转变为重氮基,通过EDS分析可知成功地在纤维表面构建了接枝位点。以溴乙酸叔丁酯为原料,与N,N’-双（对甲苯磺酰）肼一步反应合成了单体叔丁基重氮乙酸酯。以四氢呋喃为溶剂,在（π-allylPdCl... 

【文章页数】：129 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 超浸润表面
        1.1.1 超浸润表面的研究背景
        1.1.2 固体表面浸润性理论
        1.1.3 自然界特殊浸润现象
        1.1.4 超浸润表面的构造
    1.2 具有特殊浸润功能的棉织物表面的制备研究
        1.2.1 棉织物的物化结构与性能
        1.2.2 关于疏水棉织物制备的研究进展
        1.2.3 疏水性棉织物表面的构造趋势
    1.3 自组装
        1.3.1 自组装简介
        1.3.2 关于固体表面的自组装及其应用
        1.3.3 固体表面诱导聚合物结晶驱动自组装
    1.4 重氮化合物
        1.4.1 重氮化合物简介
        1.4.2 重氮化合物的合成
        1.4.3 重氮化合物的卡宾聚合
    1.5 本论文的主要研究内容
第二章 纤维表面接枝位点的构建及卡宾聚合接枝尝试
    2.1 引言
    2.2 实验材料与测试表征
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验测试与表征
    2.3 N,N'-双(对甲苯磺酰)肼的合成
        2.3.1 合成路线
        2.3.2 合成步骤
        2.3.3 结果与讨论
    2.4 叔丁基重氮乙酸酯的合成
        2.4.1 合成路线
        2.4.2 合成步骤
        2.4.3 结果与讨论
    2.5 织物表面接枝位点的构造
        2.5.1 构造路线及机理
        2.5.2 构造步骤
        2.5.3 结果与讨论
    2.6 叔丁基重氮乙酸酯的棉织物表面卡宾聚合接枝
        2.6.1 卡宾聚合接枝示意图及机理
        2.6.2 卡宾聚合接枝步骤
        2.6.3 结果与讨论
    2.7 本章小结
第三章 织物表面构建多种形貌的低表面能粗糙结构及其拒水性研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与测试表征
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验测试与表征
    3.3 三氟乙基重氮乙酸酯的合成
        3.3.1 合成路线
        3.3.2 合成步骤
        3.3.3 结果与讨论
    3.4 不同氟含量的侧链短氟烷基重氮乙酸酯的合成
        3.4.1 合成路线
        3.4.2 合成步骤
        3.4.3 结果与讨论
    3.5 短氟烷基重氮乙酸酯卡宾聚合接枝及其浸润性研究
        3.5.1 三氟丙基重氮乙酸酯的棉织物卡宾聚合接枝
        3.5.2 九氟己基重氮乙酸酯的棉织物卡宾聚合接枝及其疏水性
        3.5.3 十三氟辛基重氮乙酸酯的棉织物卡宾聚合接枝及其疏水性
    3.6 本章小结
第四章 棉织物表面具有低表面能的微纳分级复合结构的构建
    4.1 引言
    4.2 实验材料与测试表征
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验测试与表征
    4.3 重氮乙酸苯酯和对三氟甲基重氮苯乙酮的合成
        4.3.1 合成路线
        4.3.2 结果与讨论
    4.4 重氮乙酸苯酯和对三氟甲基重氮苯乙酮的卡宾聚合接枝
        4.4.1 重氮乙酸苯酯的棉织物卡宾聚合接枝
        4.4.2 对三氟甲基重氮苯乙酮的棉织物卡宾聚合接枝及其浸润性
    4.5 重氮乙酸苯酯和十三氟辛基重氮乙酸酯的卡宾共聚合接枝
        4.5.1 棉织物卡宾共聚接枝步骤
        4.5.2 织物卡宾共聚接枝后的表面形貌分析
        4.5.3 卡宾共聚接枝织物表面疏水性
    4.6 本章小结
第五章 纤维表面诱导卡宾聚合物结晶自组装分析讨论
    5.1 引言
    5.2 纤维表面诱导卡宾聚合物结晶驱动自组装
        5.2.1 卡宾聚合物链段的成核与结晶
        5.2.2 聚合物晶体的外延生长与自组装
    5.3 纤维表面生成不同形貌聚合物晶体结构的差异化分析
        5.3.1 实心杆状与局部中空管状晶体结构的形成
        5.3.2 其它形貌晶体结构的形成
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]α-羰基重氮化合物的卡宾聚合反应研究[J]. 肖龙强,陈诚,陈芳娟,刘立建.  化学进展. 2014(09)



本文编号：3677644