TiO 2 /苯并三唑抗紫外整理剂的合成及对涤纶的应用研究
发布时间：2025-02-08 13:12
涤纶（PET）织物因其具有良好的物理和化学稳定性、耐热性、低成本等优点被广泛应用于各个领域。然而,涤纶本身的紫外吸收能力不足,且其C-O键在紫外线、热、氧、水等外部环境的影响下容易被破坏,并最终导致大分子降解。涤纶大分子结构中缺乏反应性基团导致功能改性困难,从而发展受到了诸多限制。本文拟从合成的四种化合物中优选出2-羟基-4-（3-甲基丙烯酸-2-羟基丙氧基）苯并三唑（BTMA）作为有机紫外吸收剂,然后通过三种不同的处理方式将其和TiO2杂化并利用传统的轧烘焙（PDC）工艺方法应用于对涤纶织物的改性整理过程中,制备具有抗紫外、抗老化功能的织物。研究工作主要分为以下四个部分:第一部分设计合成了四种分子中带有双键的苯并三唑类型的紫外吸收剂,分别为2-羟基-4-（3-烯丙基氧-2-羟基丙氧基）苯并三唑、2-羟基-4-（3-甲基丙烯酸-2-羟基丙氧基）苯并三唑、2-（2-羟基-4-丙烯酰氧基）-2H-苯并三唑和2-（2-羟基-4-十一碳烯基苯基）-2H-苯并三唑,依次命名为BTAP、BTMA、BTHA和BTHU,并用于涤纶织物的抗紫外整理。通过核磁（1H NMR）和红外（FTIR）测试表征其结构...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 紫外线的简述
1.2.1 紫外线的来源
1.2.2 紫外线的危害
1.3 保护材料免受紫外线辐射的方法
1.3.1 无机紫外吸收剂
1.3.2 有机紫外吸收剂(UVA)
1.4 反应型紫外吸收剂的研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 TiO2的性质及溶胶-凝胶技术
1.5.1 TiO2的性质
1.5.2 溶胶-凝胶技术
1.5.3 TiO2与苯并三唑紫外吸收剂的结合
1.6 织物光老化
1.6.1 光老化机理
1.6.2 抗老化方法
1.7 抗紫外整理的评价指标
1.8 课题研究意义与内容
1.8.1 课题研究意义
1.8.2 课题研究内容
第二章 苯并三唑紫外吸收剂的合成与改性涤纶织物的制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 合成路线
2.3.2 邻硝基苯胺的重氮化
2.3.3 2-(2,4-二羟基苯基)偶氮基-硝基苯的合成
2.3.4 2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑(BTDP)的制备
2.3.5 2-羟基-4-(3-烯丙基氧-2-羟基丙氧基)苯并三唑(BTAP)的制备
2.3.6 2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸-2-羟基丙氧基)苯并三唑(BTMA)的制备
2.3.7 2-(2-羟基-4-丙烯酰氧基)-2H-苯并三唑(BTHA)的制备
2.3.8 2-(2-羟基-4-十一碳烯基苯基)-2H-苯并三唑(BTHU)的制备
2.4 产物结构和性能表征
2.4.1 核磁共振氢谱(1HNMR)测试
2.4.2 红外(FTIR)测定
2.4.3 紫外吸收性能测试
2.5 制备抗紫外涤纶织物
2.6 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
2.6.1 扫描电镜(SEM)测定
2.6.2 X射线能谱分析(EDS)测定
2.6.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.6.4 抗紫外性能测试
2.6.5 增重率测定
2.6.6 透气性测试
2.6.7 白度测试
2.6.8 热重分析
2.6.9 水洗稳定性测试
2.6.10 断裂强力分析
2.6.11 加速老化试验
2.7 结果与讨论
2.7.1 核磁分析
2.7.2 红外光谱分析
2.7.3 紫外吸收光谱分析
2.7.4 BTAP、BTMA、BTHA、BTHU浓度和BPO浓度的确定
2.7.5 表面形貌分析
2.7.6 EDS分析
2.7.7 XPS测试
2.7.8 增重率、透气性和白度测试
2.7.9 TG分析
2.7.10 水洗稳定性测试
2.7.11 抗老化实验
2.7.12 抗老化实验后的SEM分析
2.8 本章小结
第三章 TiO2-KH570/BTMA改性涤纶织物的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料和仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 TiO2纳米粒子的改性
3.3.2 制备抗紫外涤纶织物
3.4 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
3.4.1 样品结构及形貌测试
3.4.2 抗紫外性能测试
3.4.3 样品的增重率、透气性、白度、TG、水洗稳定性和断强分析
3.4.4 加速老化试验
3.5 结果和讨论
3.5.1 TiO2-KH570、BTMA和 BPO浓度的确定
3.5.2 表面形貌分析
3.5.3 EDS分析
3.5.4 XRD测试
3.5.5 XPS分析
3.5.6 增重率、透气性和白度测试
3.5.7 TG分析
3.5.8 水洗稳定性测试
3.5.9 抗老化实验
3.5.10 抗老化实验后的SEM分析
3.6 本章小结
第四章 TiO2 溶胶/BTMA改性涤纶织物的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验材料和仪器
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 TiO2溶胶的合成
4.3.2 制备抗紫外涤纶织物
4.4 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
4.4.1 样品结构及形貌测试
4.4.2 抗紫外性能测试
4.4.3 样品的增重率、透气性、白度、TG、水洗稳定性和断强分析
4.4.4 加速老化试验
4.5 结果与讨论
4.5.1 TiO2 溶胶和BTMA浓度的确定
4.5.2 表面形貌分析
4.5.3 EDS分析
4.5.4 XRD测试
4.5.5 增重率、透气性和白度测试
4.5.6 TG分析
4.5.7 水洗稳定性测试
4.5.8 抗老化实验
4.5.9 抗老化实验后的SEM分析
4.6 本章小结
第五章 TiO2 杂化硅溶胶/BTMA改性涤纶织物的制备及性能研究
5.1 引言
5.2 实验材料和仪器
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验仪器
5.3 实验方法
5.3.1 TiO2杂化硅溶胶的合成
5.3.2 制备抗紫外涤纶织物
5.4 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
5.4.1 样品结构及形貌测试
5.4.2 抗紫外性能测试
5.4.3 样品的增重率、TG、水洗稳定性和断强分析
5.4.4 加速老化试验
5.5 结果与讨论
5.5.1 TiO2 杂化硅溶胶和BTMA浓度的确定
5.5.2 表面形貌分析
5.5.3 EDS分析
5.5.4 XRD测试
5.5.5 增重率、透气性和白度测试
5.5.6 TG分析
5.5.7 水洗稳定性测试
5.5.8 抗老化实验
5.5.9 抗老化实验后的SEM分析
5.6 本章小结
主要结论与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间的成果
本文编号：4031577
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 紫外线的简述
1.2.1 紫外线的来源
1.2.2 紫外线的危害
1.3 保护材料免受紫外线辐射的方法
1.3.1 无机紫外吸收剂
1.3.2 有机紫外吸收剂(UVA)
1.4 反应型紫外吸收剂的研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 TiO2的性质及溶胶-凝胶技术
1.5.1 TiO2的性质
1.5.2 溶胶-凝胶技术
1.5.3 TiO2与苯并三唑紫外吸收剂的结合
1.6 织物光老化
1.6.1 光老化机理
1.6.2 抗老化方法
1.7 抗紫外整理的评价指标
1.8 课题研究意义与内容
1.8.1 课题研究意义
1.8.2 课题研究内容
第二章 苯并三唑紫外吸收剂的合成与改性涤纶织物的制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 合成路线
2.3.2 邻硝基苯胺的重氮化
2.3.3 2-(2,4-二羟基苯基)偶氮基-硝基苯的合成
2.3.4 2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑(BTDP)的制备
2.3.5 2-羟基-4-(3-烯丙基氧-2-羟基丙氧基)苯并三唑(BTAP)的制备
2.3.6 2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸-2-羟基丙氧基)苯并三唑(BTMA)的制备
2.3.7 2-(2-羟基-4-丙烯酰氧基)-2H-苯并三唑(BTHA)的制备
2.3.8 2-(2-羟基-4-十一碳烯基苯基)-2H-苯并三唑(BTHU)的制备
2.4 产物结构和性能表征
2.4.1 核磁共振氢谱(1HNMR)测试
2.4.2 红外(FTIR)测定
2.4.3 紫外吸收性能测试
2.5 制备抗紫外涤纶织物
2.6 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
2.6.1 扫描电镜(SEM)测定
2.6.2 X射线能谱分析(EDS)测定
2.6.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.6.4 抗紫外性能测试
2.6.5 增重率测定
2.6.6 透气性测试
2.6.7 白度测试
2.6.8 热重分析
2.6.9 水洗稳定性测试
2.6.10 断裂强力分析
2.6.11 加速老化试验
2.7 结果与讨论
2.7.1 核磁分析
2.7.2 红外光谱分析
2.7.3 紫外吸收光谱分析
2.7.4 BTAP、BTMA、BTHA、BTHU浓度和BPO浓度的确定
2.7.5 表面形貌分析
2.7.6 EDS分析
2.7.7 XPS测试
2.7.8 增重率、透气性和白度测试
2.7.9 TG分析
2.7.10 水洗稳定性测试
2.7.11 抗老化实验
2.7.12 抗老化实验后的SEM分析
2.8 本章小结
第三章 TiO2-KH570/BTMA改性涤纶织物的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料和仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 TiO2纳米粒子的改性
3.3.2 制备抗紫外涤纶织物
3.4 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
3.4.1 样品结构及形貌测试
3.4.2 抗紫外性能测试
3.4.3 样品的增重率、透气性、白度、TG、水洗稳定性和断强分析
3.4.4 加速老化试验
3.5 结果和讨论
3.5.1 TiO2-KH570、BTMA和 BPO浓度的确定
3.5.2 表面形貌分析
3.5.3 EDS分析
3.5.4 XRD测试
3.5.5 XPS分析
3.5.6 增重率、透气性和白度测试
3.5.7 TG分析
3.5.8 水洗稳定性测试
3.5.9 抗老化实验
3.5.10 抗老化实验后的SEM分析
3.6 本章小结
第四章 TiO2 溶胶/BTMA改性涤纶织物的制备及性能研究
4.1 引言
4.2 实验材料和仪器
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 TiO2溶胶的合成
4.3.2 制备抗紫外涤纶织物
4.4 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
4.4.1 样品结构及形貌测试
4.4.2 抗紫外性能测试
4.4.3 样品的增重率、透气性、白度、TG、水洗稳定性和断强分析
4.4.4 加速老化试验
4.5 结果与讨论
4.5.1 TiO2 溶胶和BTMA浓度的确定
4.5.2 表面形貌分析
4.5.3 EDS分析
4.5.4 XRD测试
4.5.5 增重率、透气性和白度测试
4.5.6 TG分析
4.5.7 水洗稳定性测试
4.5.8 抗老化实验
4.5.9 抗老化实验后的SEM分析
4.6 本章小结
第五章 TiO2 杂化硅溶胶/BTMA改性涤纶织物的制备及性能研究
5.1 引言
5.2 实验材料和仪器
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验仪器
5.3 实验方法
5.3.1 TiO2杂化硅溶胶的合成
5.3.2 制备抗紫外涤纶织物
5.4 改性整理后涤纶织物的结构和性能表征
5.4.1 样品结构及形貌测试
5.4.2 抗紫外性能测试
5.4.3 样品的增重率、TG、水洗稳定性和断强分析
5.4.4 加速老化试验
5.5 结果与讨论
5.5.1 TiO2 杂化硅溶胶和BTMA浓度的确定
5.5.2 表面形貌分析
5.5.3 EDS分析
5.5.4 XRD测试
5.5.5 增重率、透气性和白度测试
5.5.6 TG分析
5.5.7 水洗稳定性测试
5.5.8 抗老化实验
5.5.9 抗老化实验后的SEM分析
5.6 本章小结
主要结论与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间的成果
本文编号：4031577
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/4031577.html
