专利名称：一种制备具有亲水或疏水性纤维的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备具有亲水或疏水性纤维的方法，该方法特别适用于有效地控制单体接枝到纤维表面，提高单体的利用率，通过单体的加入量控制纤维的亲水性或疏水性。
二
背景技术：
目前对纤维进行接枝改性的方法主要为自由基聚合反应，该方法的主要缺点是反应不可控制，由于引发剂与纤维的分离，无法控制单体接枝聚合到纤维的表面，造成反应过程中单体的利用率很低，直接导致改性的成本很高。本方法是利用原子转移自由基聚合对纤维进行接枝改性，原子转移自由基聚合方法的主要特点是反应可控，把纤维制备成大分子引发剂，使接枝改性的目标物就是引发剂，这样可以有效控制单体接枝聚合到纤维的表面，以提高反应过程中单体的利用率，并且通过单体的加入量控制纤维的亲水或疏水性能，使得改性的成本比利用普通自由基聚合的成本下降。本发明的目的是提供一种控制单体接枝聚合到纤维表面并且提高单体利用率的方法，以解决单体利用率不高的问题，通过调节单体的加入量来控制纤维亲水或疏水性能。
三
发明内容
本发明旨在提供一种制备具有亲水或疏水性纤维的方法，与普通的自由基聚合反应不同，该方法是先把纤维制备成大分子引发剂，然后引发不同单体的聚合，当单体为甲基丙烯酸甲酯时制备的纤维为疏水性纤维，当单体为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯时制备的纤维为亲水性纤维，利用此方法可以控制单体接枝聚合到纤维表面以提高单体的利用率，并且通过调节单体的加入量可以控制纤维的亲水或疏水性能。
亲水性或疏水性纤维的制备过程包括以下步骤(1)把纤维放入N-甲基吡咯烷酮与2-溴异丁酰溴混合溶液中，加入4-二甲氨基吡啶，反应温度为20-80℃，反应时间为4-24小时，取出纤维用无水乙醇、蒸馏水洗涤多次，然后烘干即制得纤维大分子引发剂。(2)把纤维大分子引发剂放入相应单体的丙酮溶液中，加入催化剂，反应温度为30-60℃，反应时间为6-24小时，取出纤维用丙酮、蒸馏水洗涤多次，烘干即制得疏水或亲水性纤维。
四
图1苎麻纤维红外光谱图；图2苎麻纤维大分子引发剂红外光谱图；图3甲基丙烯酸甲酯接枝制备的疏水纤维红外光谱图；图4甲基丙烯酸二甲氨基乙酯接枝制备的亲水纤维红外光谱图。
五
具体实施例方式
实施例一把苎麻纤维放入N-甲基吡咯烷酮与2-溴异丁酰溴的混合溶液中，加入4-二甲氨基吡啶，在20℃下反应6小时，取出苎麻纤维用无水乙醇、蒸馏水洗涤多次，然后烘干。把烘干的苎麻纤维放入甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液中，加入五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜，在30℃下反应24小时，取出纤维用丙酮、蒸馏水洗涤多次，烘干即得疏水性纤维。
实施例二把苎麻纤维放入N-甲基吡咯烷酮与2-溴异丁酰溴的混合溶液中，加入4-二甲氨基吡啶，在40℃下反应6小时，取出苎麻纤维用无水乙醇、蒸馏水洗涤多次，然后烘干。把烘干的苎麻纤维放入苯乙烯的丙酮溶液中，加入1，10-菲啰啉、溴化亚铜，在40℃下反应24小时，取出纤维用丙酮、蒸馏水洗涤多次，烘干即得疏水性纤维。
实施例三把苎麻纤维放入N-甲基吡咯烷酮与2-溴异丁酰溴的混合溶液中，加入4-二甲氨基吡啶，在60℃下反应24小时，取出苎麻纤维用无水乙醇、蒸馏水洗涤多次，然后烘干。把烘干的苎麻纤维放入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的丙酮溶液中，加入联吡啶、溴化亚铜，在50℃下反应6小时，取出纤维用丙酮、蒸馏水洗涤多次，烘干即得亲水性纤维。
实施例四把苎麻纤维放入N-甲基吡咯烷酮与2-溴异丁酰溴的混合溶液中，加入4-二甲氨基吡啶，在80℃下反应24小时，取出苎麻纤维用无水乙醇、蒸馏水洗涤多次，然后烘干。把烘干的苎麻纤维放入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的丙酮溶液中，加入1，10-菲啰啉、溴化亚铜，在60℃下反应6小时，取出纤维用丙酮、蒸馏水洗涤多次，烘干即得亲水性纤维。
权利要求
1.一种制备具有亲水或疏水性纤维的方法，其特征在于把纤维制备成大分子引发剂，以制备的大分子引发剂引发单体的聚合，使其可以控制单体接枝聚合到纤维表面，提高单体的利用率，通过单体的加入量调节纤维的亲水或疏水性能。
2.根据权利要求1中所述，其特征在于以苎麻、棉、亚麻、黄麻、红麻、大麻、罗布麻，及其纺织纤维为原料制备亲水或疏水性纤维。
3.根据权利要求1中所述，其特征在于制备疏水性纤维的单体可以为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯，制备亲水性纤维的单体可以为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或N-异丙基丙烯酰胺。
4.根据权利要求1中所述，其特征在于制备大分子引发剂的试剂可以为1-氯乙酰氯、2-溴丙酰溴或2-溴异丁酰溴。
5.根据权利要求1中所述，其特征在于大分子引发剂的制备条件为反应试剂的用量是纤维摩尔量的3-20倍，反应温度20-80℃，反应时间6-24小时。
6.根据权利要求1中所述，其特征在于制备大分子引发剂的溶剂为具有碱性的有机溶剂或加入了有机碱的有机试剂，催化剂可以为4-二甲氨基吡啶。
7.根据权利要求1中所述，其特征在于接枝反应的条件为反应温度20-60℃，反应时间4-24小时。
8.根据权利要求1中所述，其特征在于接枝反应的催化剂为亚铜盐以及可以与亚铜盐形成络合物的试剂。
9.根据权利要求1中所述，其特征在于制备的亲水或疏水纤维的亲水性或疏水性可以通过单体的加入量控制。
全文摘要
本发明涉及一种制备具有亲水或疏水性纤维的方法。本发明是以纤维为原料，以4－二甲氨基吡啶为催化剂与2－溴异丁酰溴反应制备成纤维大分子引发剂，再用大分子引发剂引发甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。本发明制备成的纤维具有疏水性或亲水性，利用该方法可以有效地控制单体接枝聚合到纤维表面，提高单体的利用率，并可以通过单体的加入量控制所制备纤维的亲水或疏水性能。
文档编号D06M14/04GK1970876SQ20061010510
公开日2007年5月30日 申请日期2006年12月1日 优先权日2006年12月1日
发明者刘昭铁, 孙长安 申请人:陕西师范大学