专利名称：一种聚酯织物的表面接枝改性方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酯织物的表面接枝改性方法，即使用微波法对聚酯织物进行表面接枝，以改善聚酯织物的抗熔滴性能与吸湿性能。
背景技术：
聚酯是应用最广的工程塑料之一，总产量已经居于世界工程塑料的前列。聚酯织物因为具有强力高、耐磨性好等优点，被广泛用于帐篷、内装饰、安全气囊和服装等。聚酯织物本身属于易燃高分子材料，受热时纤维极易收缩，造成熔融滴落，灼伤皮肤，造成人员伤亡，熔滴也可以引发其他可燃体燃烧，并且聚酯织物的吸湿性极差，作为服装等时吸汗性、透气性不好，这也限制了其在日常生活中的应用，织物具有比较大的比表面积，因此，对其进行表面接枝改性，改善其某些特定功能成为了研究的热点。微波是波长介于1-1OOOnm范围内高频率电磁波，具有极高的穿透能力。微波照射极性物质时，极性物质分子能吸收微波，使转动和自旋运动速度加快，使极性物质分子的活化能大大降低，因此微波具有一定的催化作用。在微波辐照下进行的反应，只要反应混合物中反应物能充分接触、比例适当，就会有较高的反应效率，而且反应比较均匀，微波具有清洁、高效、快速、操作简便、耗能低、污染少等特点，近年来在化学合成领域得到迅速发展应用，1986年加拿大化学家首次将微波技术应用于有机合成，1994年Murruy将微波技术首次用于聚合物的合成研究。将微波应用于织物的表面光接枝改性的报道并不多，尤其是应用于聚酯织物表面更是未曾有过报道，这是因为与天然织物相比，聚酯织物的结构中没有活性基团，因此在其表面进行接枝改性具有一定的难度。本发明的亮点在于:一、首次将微波接枝技术应用于聚酯织物的表面接枝改性，目前国内外尚未报道将微波法应用于合成织物表面接枝改性。微波接枝改性具有反应速度快，接枝均匀，无需搅拌等优点，并且微波法接枝改性过程中单体与织物是在水溶液中进行的反应，避免了微波与织物的直接接触，因此对织物本身的性能影响较小，反应条件温和，微波均匀穿透，而且工艺简单，设备投资少，无污染。二、本发明首次将甲基丙烯酸羟乙酯用于聚酯的抗熔滴与吸湿性改性，改性后的聚酯织物抗熔滴性与吸湿性明显提高，并且表面接枝改性单体与织物是通过共价键连接，因此，改性后的织物耐洗性良好，效果持久。
发明内容
本发明的目的在于将微波法应用于聚酯织物的表面接枝改性，通过加入引发剂，将甲基丙烯酸羟乙酯单体接枝到聚酯织物表面，以提高其抗熔滴性能与吸湿性能。本发明提供的是一种聚酯织物的微波表面接枝法，具体的实验步骤为:聚酯织物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，再将织物浸入引发剂溶液中在微波条件下预反应一段时间，经过二浸二轧(轧车转速lm/min，压力
0.3MPa)，将织物转入提前配置好的单体溶液中，在微波条件下反应一段时间后，取出，水洗，再在沸水中煮30min，以除掉织物表面的均聚物。再在烘箱中烘干至恒重。预反应时间为20min，引发剂选用K2S2O8，浓度为0.25_2%，单体为甲基丙烯酸羟乙酯，浓度2.5_20%，在单体溶液中反应时间为40-80min。反应温度为室温升至指定温度后恒温，温度为70_90°C，微波功率为300-600W。反应时保持浴比为1:40，为保证微波感应温度的稳定性，总的溶液量不小于300g。本发明的优点在于使用微波法促进接枝反应，微波穿透能力强，能使接枝反应均匀发生，并且不需要搅拌。反应迅速，效率高。并且微波反应清洁、无污染，设备操作简单。使用微波法接枝后的织物，对其本身的性能影响较小，并且织物的抗熔滴性能明显提高，吸湿性能达到改善。
具体实施例方式实施例一聚酯织物在0.4%的Na2C03溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后将织物放入0.5%的K2S2O8引发剂溶液中，在微波条件下反应20min，经过二浸二轧(轧车转速Im/min，压力0.3MPa)，将织物转入提前配置好的3%甲基丙烯酸羟乙酯溶液中，在微波炉中反应60min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉织物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反应温度为室温至80°C，微波功率为400W。聚酯织物的接枝率为28%，垂直燃烧无熔滴，吸湿性测试润湿时间由532s降低至35s。实施例二聚酯织物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后将织物放入1.5%的K2S2O8引发剂溶液中，在微波条件下反应20min，经过二浸二轧(轧车转速Im/min，压力0.3MPa)，将织物转入提前配置好的5%甲基丙烯酸羟乙酯溶液中，在微波炉中反应60min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉织物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反应温度为室温至80°C，微波功率为400W。聚酯织物的接枝率为17%，垂直燃烧时熔滴I滴，吸湿性测试润湿时间由532s降低至53s。实施例三聚酯织物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后将织物放入0.5%的K2S2O8引发剂溶液中，在微波条件下反应20min，经过二浸二轧(轧车转速Im/min，压力为0.3MPa)，将织物转入提前配置好的5%甲基丙烯酸羟乙酯溶液中，在微波炉中反应70min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉织物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反应温度为室温至80°C，微波功率为400W。聚酯织物的接枝率为46%，垂直燃烧时熔滴3滴，吸湿性测试润湿时间由532s降低至65s。实施例四聚酯织物在0.4%的Na2CO3溶液中水煮30min，然后用丙酮抽提12h，然后将织物放入0.5%的K2S2O8引发剂溶液中，在微波条件下反应20min，经过二浸二轧(轧车转速Im/min，压力0.3MPa)，将织物转入提前配置好的5%甲基丙烯酸羟乙酯溶液中，在微波炉中反应40min后，取出，水洗烘干，再在沸水中煮30min，以除掉织物表面的均聚物，再在烘箱中烘干至恒重，反应温度为室温至90°C，微波功率为400W。聚酯织物的接枝率为37%，垂直燃烧一滴熔滴，吸湿性测试润湿时间由532s降低至76s。
权利要求
1.一种聚酯织物的微波改性方法，其特征包括以下步骤:先将聚酯织物进行预处理，除去可能影响接枝反应的杂质，将聚酯织物放入引发剂溶液中，在微波炉中预反应一段时间，经过二浸二轧后，将聚酯织物放入单体溶液中，再在微波炉中反应一段时间后先水洗，再沸水煮一段时间，除去均聚物，烘箱中烘干至恒重。
2.根据权利要求1所述的聚酯织物的微波改性方法，其特征在于:反应是在微波辐照下进行，微波功率为300-400W。
3.根据权利要求1所述的聚酯织物的微波改性方法，其特征在于:引发剂选用K2S208，引发剂浓度为0.5-2%，将引发剂放入微波炉中预反应时间为15-30min。
4.根据权利要求1所述的聚酯织物的微波改性方法，其特征在于:在引发剂中预反应后在轧车上通过二浸二轧工艺，轧车压力为0.3MPa，转速为lm/min。
5.根据权利要求1所述的聚酯织物的微波改性方法，其特征在于:单体选用甲基丙烯酸羟乙酯，单体浓度为2.5-20%。
6.根据权利要求1所述的聚酯织物的微波改性方法，其特征在于:单体溶液在微波炉中的反应时间为40-80min，反应温度为70_90°C。
7.根据权利要求1所述的聚酯织物的微波改性方法，其特征在于:均聚物的去除方法为使用沸水煮，煮沸时间为20-40min。
8.一种权利1-7的任何一种表面接枝改性的聚酯织物，用于提高聚酯织物的抗熔滴性能与吸湿性能。
全文摘要
本发明涉及一种使用微波辐照法对聚酯织物进行表面接枝改性的方法。采用微波法进行的接枝反应，具有反应时间短，反应均匀，对织物本身的性能影响小的优点。采用甲基丙烯酸羟乙酯作为接枝单体，接枝后的聚酯织物吸湿性明显提高，抗熔滴性良好，并且反应通过化学键相结合，效果稳定持久，耐水洗性强。
文档编号D06M14/32GK103088636SQ201310037368
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者张胜, 赵倩, 谷晓昱, 董明哲, 姜鹏 申请人:北京化工大学常州先进材料研究院