專利名稱：一種聚酯織物的表面接枝改性方法
技術領域：
本發明涉及一種聚酯織物的表面接枝改性方法，即使用微波法對聚酯織物進行表面接枝，以改善聚酯織物的抗熔滴性能與吸濕性能。
背景技術：
聚酯是應用最廣的工程塑料之一，總產量已經居于世界工程塑料的前列。聚酯織物因為具有強力高、耐磨性好等優點，被廣泛用于帳篷、內裝飾、安全氣囊和服裝等。聚酯織物本身屬于易燃高分子材料，受熱時纖維極易收縮，造成熔融滴落，灼傷皮膚，造成人員傷亡，熔滴也可以引發其他可燃體燃燒，并且聚酯織物的吸濕性極差，作為服裝等時吸汗性、透氣性不好，這也限制了其在日常生活中的應用，織物具有比較大的比表面積，因此，對其進行表面接枝改性，改善其某些特定功能成為了研究的熱點。微波是波長介于1-1OOOnm范圍內高頻率電磁波，具有極高的穿透能力。微波照射極性物質時，極性物質分子能吸收微波，使轉動和自旋運動速度加快，使極性物質分子的活化能大大降低，因此微波具有一定的催化作用。在微波輻照下進行的反應，只要反應混合物中反應物能充分接觸、比例適當，就會有較高的反應效率，而且反應比較均勻，微波具有清潔、高效、快速、操作簡便、耗能低、污染少等特點，近年來在化學合成領域得到迅速發展應用，1986年加拿大化學家首次將微波技術應用于有機合成，1994年Murruy將微波技術首次用于聚合物的合成研究。將微波應用于織物的表面光接枝改性的報道并不多，尤其是應用于聚酯織物表面更是未曾有過報道，這是因為與天然織物相比，聚酯織物的結構中沒有活性基團，因此在其表面進行接枝改性具有一定的難度。本發明的亮點在于:一、首次將微波接枝技術應用于聚酯織物的表面接枝改性，目前國內外尚未報道將微波法應用于合成織物表面接枝改性。微波接枝改性具有反應速度快，接枝均勻，無需攪拌等優點，并且微波法接枝改性過程中單體與織物是在水溶液中進行的反應，避免了微波與織物的直接接觸，因此對織物本身的性能影響較小，反應條件溫和，微波均勻穿透，而且工藝簡單，設備投資少，無污染。二、本發明首次將甲基丙烯酸羥乙酯用于聚酯的抗熔滴與吸濕性改性，改性后的聚酯織物抗熔滴性與吸濕性明顯提高，并且表面接枝改性單體與織物是通過共價鍵連接，因此，改性后的織物耐洗性良好，效果持久。
發明內容
本發明的目的在于將微波法應用于聚酯織物的表面接枝改性，通過加入引發劑，將甲基丙烯酸羥乙酯單體接枝到聚酯織物表面，以提高其抗熔滴性能與吸濕性能。本發明提供的是一種聚酯織物的微波表面接枝法，具體的實驗步驟為:聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，再將織物浸入引發劑溶液中在微波條件下預反應一段時間，經過二浸二軋(軋車轉速lm/min，壓力
0.3MPa)，將織物轉入提前配置好的單體溶液中，在微波條件下反應一段時間后，取出，水洗，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物。再在烘箱中烘干至恒重。預反應時間為20min，引發劑選用K2S2O8，濃度為0.25_2%，單體為甲基丙烯酸羥乙酯，濃度2.5_20%，在單體溶液中反應時間為40-80min。反應溫度為室溫升至指定溫度后恒溫，溫度為70_90°C，微波功率為300-600W。反應時保持浴比為1:40，為保證微波感應溫度的穩定性，總的溶液量不小于300g。本發明的優點在于使用微波法促進接枝反應，微波穿透能力強，能使接枝反應均勻發生，并且不需要攪拌。反應迅速，效率高。并且微波反應清潔、無污染，設備操作簡單。使用微波法接枝后的織物，對其本身的性能影響較小，并且織物的抗熔滴性能明顯提高，吸濕性能達到改善。
具體實施例方式實施例一聚酯織物在0.4%的Na2C03溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入0.5%的K2S2O8引發劑溶液中，在微波條件下反應20min，經過二浸二軋(軋車轉速Im/min，壓力0.3MPa)，將織物轉入提前配置好的3%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應60min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應溫度為室溫至80°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為28%，垂直燃燒無熔滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至35s。實施例二聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入1.5%的K2S2O8引發劑溶液中，在微波條件下反應20min，經過二浸二軋(軋車轉速Im/min，壓力0.3MPa)，將織物轉入提前配置好的5%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應60min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應溫度為室溫至80°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為17%，垂直燃燒時熔滴I滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至53s。實施例三聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入0.5%的K2S2O8引發劑溶液中，在微波條件下反應20min，經過二浸二軋(軋車轉速Im/min，壓力為0.3MPa)，將織物轉入提前配置好的5%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應70min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應溫度為室溫至80°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為46%，垂直燃燒時熔滴3滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至65s。實施例四聚酯織物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后將織物放入0.5%的K2S2O8引發劑溶液中，在微波條件下反應20min，經過二浸二軋(軋車轉速Im/min，壓力0.3MPa)，將織物轉入提前配置好的5%甲基丙烯酸羥乙酯溶液中，在微波爐中反應40min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉織物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反應溫度為室溫至90°C，微波功率為400W。聚酯織物的接枝率為37%，垂直燃燒一滴熔滴，吸濕性測試潤濕時間由532s降低至76s。
權利要求
1.一種聚酯織物的微波改性方法，其特征包括以下步驟:先將聚酯織物進行預處理，除去可能影響接枝反應的雜質，將聚酯織物放入引發劑溶液中，在微波爐中預反應一段時間，經過二浸二軋后，將聚酯織物放入單體溶液中，再在微波爐中反應一段時間后先水洗，再沸水煮一段時間，除去均聚物，烘箱中烘干至恒重。
2.根據權利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:反應是在微波輻照下進行，微波功率為300-400W。
3.根據權利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:引發劑選用K2S208，引發劑濃度為0.5-2%，將引發劑放入微波爐中預反應時間為15-30min。
4.根據權利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:在引發劑中預反應后在軋車上通過二浸二軋工藝，軋車壓力為0.3MPa，轉速為lm/min。
5.根據權利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:單體選用甲基丙烯酸羥乙酯，單體濃度為2.5-20%。
6.根據權利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:單體溶液在微波爐中的反應時間為40-80min，反應溫度為70_90°C。
7.根據權利要求1所述的聚酯織物的微波改性方法，其特征在于:均聚物的去除方法為使用沸水煮，煮沸時間為20-40min。
8.一種權利1-7的任何一種表面接枝改性的聚酯織物，用于提高聚酯織物的抗熔滴性能與吸濕性能。
全文摘要
本發明涉及一種使用微波輻照法對聚酯織物進行表面接枝改性的方法。采用微波法進行的接枝反應，具有反應時間短，反應均勻，對織物本身的性能影響小的優點。采用甲基丙烯酸羥乙酯作為接枝單體，接枝后的聚酯織物吸濕性明顯提高，抗熔滴性良好，并且反應通過化學鍵相結合，效果穩定持久，耐水洗性強。
文檔編號D06M14/32GK103088636SQ201310037368
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者張勝, 趙倩, 谷曉昱, 董明哲, 姜鵬 申請人:北京化工大學常州先進材料研究院