本发明属于纺织面料改性处理
技术领域：
，具体涉及一种棉织物疏水改性的方法。
背景技术：
：目前，对棉织物的疏水性处理主要采用含氟或含硅化合物在织物表面做涂层处理。缺点是无法通过调控合成化合物的分子量来达到不同程度的疏水性改性效果。可控性不强。原子转移自由基聚合(atrp)可以通过控制单体和引发剂的用量比来调控接枝分子链的密度及分子链的长度，达到不同的疏水化改性效果。中国专利cn201610640394.6(公开号cn106279543b)公开了一种纤维素基疏水材料的制备方法该方法采用原子转移自由基聚合法(atrp)将疏水性丙烯酸类单体在纤维素上接枝聚合，得到疏水性纤维素基材料。首先将纤维素溶解得到纤维素溶液，用酰卤试剂与其反应生成纤维素基大分子引发剂。疏水单体和大分子引发剂进行atrp聚合，实现纤维素的疏水化接枝聚合。但是该方案是以纤维素浆料为对象进行疏水改性，制备的纤维素基疏水材料为粉末状，应用时需要料配制成溶液，喷涂在木材、铁片或铝片等基板上来提高材料的疏水性能，可用于建筑、家具等表面的防水防潮，而对于棉织物这类柔软无定型且具有空隙的材料，其疏水改性的效果将大受影响，而且疏水改性的效果不易控制。因此，急需开发一种新的可以直接用于棉织物的改性方法，以方便控制棉织物的疏水性。技术实现要素：针对现有技术棉织物的改性处理中疏水性改性效果可控性不强的技术问题，本发明的目的在于提供一种棉织物疏水改性的方法，该方法采用原子转移自由基聚合(atrp)改性棉织物，通过控制改性剂的链长来不同程度地提高棉织物的疏水性。本发明的棉织物疏水改性的方法包括步骤：a)接枝引发剂将棉织物加入到含有有机碱和溶剂i的混合溶液中，在惰性气体保护下，逐滴加入引发剂2-溴异丁酰溴，于50～90℃下反应生成引发剂接枝棉织物；b)接枝聚丙烯酸丁酯将单体丙烯酸丁酯、牺牲性引发剂溶解到溶剂ii中，在惰性气体保护下，加入到催化剂和引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入配体，于80～120℃下反应生成改性棉织物。较佳的，步骤a中，棉织物和混合溶液的固液比为1:15～1:30g/ml，优选1:20g/ml。较佳的，步骤a中，所述的有机碱为三乙胺；所述的溶剂i为n,n-二甲基甲酰胺、苯甲醚中的一种；有机碱和溶剂i的体积比为1:1～1:5。较佳的，步骤a中，引发剂2-溴异丁酰溴和棉织物的质量比为10～50，优选10～20。较佳的，步骤b中，所述的溶剂ii为n,n-二甲基甲酰胺、苯甲醚中的一种；丙烯酸丁酯和溶剂ii的固液比为1:15～1:30g/ml，优选1:20g/ml，丙烯酸丁酯和引发剂接枝棉织物的质量比0.1～10，优选0.5～2。较佳的，步骤b中，所述的牺牲性引发剂为溴代异丁酸乙酯，所述的牺牲性引发剂与引发剂接枝棉织物的质量比为0.005～0.1，优选0.01～0.03，更优选0.015～0.025。较佳的，所述的催化剂为溴化亚铜，所述的催化剂与引发剂接枝棉织物的质量比为0.001～0.05，优选0.005～0.01。进一步的，所述的配体为n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，所述的配体与引发剂接枝棉织物的质量比为0.005～0.1，优选0.01～0.03，更优选0.015～2。较佳的，步骤a中，反应时间为12～36h，反应结束后过滤、抽提得到引发剂接枝棉织物。较佳的，步骤b中，反应时间为8～16h，反应结束后过滤、抽提、烘干得到改性棉织物。较佳的，步骤a和b中，所述的惰性气体为氮气或氩气。本发明的有益效果在于：本发明公开了一种用于棉织物疏水改性的方法。本发明的关键是所采用的原子转移自由基聚合技术可以控制接枝到棉织物表面的聚合物的分子链的长度和接枝密度，因此可以提高棉织物的改性效果，可最大限度的提高改性棉织物的疏水性。具体实施分为两部分，一是在棉织物表面引入2-溴异丁酰溴，形成大分子引发剂(引发剂接枝棉织物)；二是利用生成的大分子引发剂引发单体聚合，在棉织物表面接枝聚丙烯酸丁酯，通过控制加入单体和牺牲性引发剂的量来控制聚丙烯酸丁酯在棉织物表面的接枝密度和接枝链的长度，从而控制对棉织物的疏水化改性效果。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。实施例1一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将1份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:1)，在氮气保护下，逐滴加入10份2-溴异丁酰溴，于50℃下反应12h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将20份丙烯酸丁酯、0.5份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.1份溴化亚铜和20份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入0.5份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于80℃下反应8h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。实施例2一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将2份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:2)，在氮气保护下，逐滴加入20份2-溴异丁酰溴，于60℃下反应18h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将30份丙烯酸丁酯、0.6份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.2份溴化亚铜和30份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入0.6份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于90℃下反应10h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。实施例3一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将3份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:3)，在氮气保护下，逐滴加入30份2-溴异丁酰溴，于70℃下反应24h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将50份丙烯酸丁酯、0.7份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.3份溴化亚铜和50份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入0.7份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于100℃下反应12h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。实施例4一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将4份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:4)，在氮气保护下，逐滴加入40份2-溴异丁酰溴，于80℃下反应30h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将60份丙烯酸丁酯、0.9份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.4份溴化亚铜和60份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入0.9份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于110℃下反应14h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。实施例5一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将5份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:5)，在氮气保护下，逐滴加入50份2-溴异丁酰溴，于90℃下反应36h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将70份丙烯酸丁酯、1份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.5份溴化亚铜和70份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入1份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于120℃下反应16h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。实施例6一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将5份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:5)，在氮气保护下，逐滴加入50份2-溴异丁酰溴，于90℃下反应36h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将35份丙烯酸丁酯、0.7份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.5份溴化亚铜和70份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入0.7份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于120℃下反应16h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。实施例7一种棉织物疏水改性的方法，其配方比例按重量份数计，实施步骤如下：(a)将5份棉织物(15×15tex,524×524/10cm，浙江冠东印染服饰有限公司)加入到含有三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中(固液比为1:20g/ml，三乙胺与n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:5)，在氮气保护下，逐滴加入50份2-溴异丁酰溴，于90℃下反应36h；反应结束后，过滤、抽提，得到引发剂接枝棉织物；(b)将100份丙烯酸丁酯、1.2份溴代异丁酸乙酯溶解到苯甲醚中(固液比为1:20g/ml)，在氮气保护下，加入到0.5份溴化亚铜和70份引发剂接枝棉织物中，向反应体系中加入1.2份n,n,n,n′,n′-五甲基二乙烯基三胺，于120℃下反应16h；反应结束后，过滤、抽提，烘干，得到改性棉织物。本发明制得的改性棉织物的接触角如表1所示：表1实施例1～5制得的改性棉织物的疏水性实施例接触角(°)实施例190实施例2102实施例3120实施例4114实施例5107实施例6100实施例7121由表1可知，经本发明实施例1～7疏水改性后的棉织物具有较大的接触角，疏水性大大提高。另外，比较实施例5～7可知，相比于实施例5，实施例6减少了单体和牺牲性引发剂的用量，改性后的棉织物的接触角相应的有所减小，疏水性相对较低；而实施例7增加了单体和牺牲性引发剂的用量，改性后的棉织物的接触角相应的有所增大，疏水性相对较高。由此可以推知通过控制加入单体和牺牲性引发剂的量来控制聚丙烯酸丁酯在棉织物表面的接枝密度和接枝链的长度，从而控制对棉织物的疏水化改性效果。以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创新的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。当前第1页12