线性响应温敏微凝胶的结构构建及其在纺织品领域的应用研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zhuguangxinli
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纺织品在日常使用过程中,其透湿性会直接影响人体穿着舒适度,因此舒适度智能调控成为功能性纺织品的研究热点之一。近年来,温敏聚合物由于其温度响应特性,常被用于与传统纺织品结合制备智能纺织品,如智能伤口敷料、智能透气可呼吸纺织品和智能潜水服等。在本课题研究中,利用温敏单体制备了不同类型的温敏微凝胶,系统研究了单体用量对微凝胶的温敏性能,如粒径及线性响应的影响。在此基础上,将其交联于棉织物表面,利用微凝胶的温度响应特性,实现了织物透湿性和舒适度的智能调节。取得的主要研究成果如下:(1)以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、聚(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA300)、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(EGMA)为单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过自由基乳液聚合法制备了P(NIPAM-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶。并以此微凝胶乳液为浸渍液,1,2,3,4丁烷四羧酸(BTCA)为交联剂、次磷酸钠(SHP)为引发剂,通过浸渍-预烘-焙烘的方法将微凝胶交联于棉织物表面。实验结果表明,P(NIPAM-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶乳液的透光率随NIAPM用量的增加而减小,微凝胶的粒径、去溶胀比和亲水性均随NIAPM用量的增加而增加。交联棉织物的透湿率变化随温度的升高而升高,且随增重率的增加而增加;织物的白度及柔软度均随增重率的增加而减小;织物的硬挺度及断裂强力均随增重率的增加而增加。(2)将NIPAM单体替换为2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)单体制备了P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶,以此微凝胶乳液为浸渍液,制备了智能纺织品。与P(NIAPM-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶相比,P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶在20-40℃的温度响应减弱,但是微凝胶的粒径分布变窄,且其亲水性增加。制备的智能纺织品在25-55℃具有舒适度调控功能,且在宽温度范围内有抗细菌黏附性。与交联P(NIAPM-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶的棉织物相比,交联P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶的棉织物的柔软度得到明显改善,但是白度下降明显。(3)将EGMA单体替换为丙烯酸(AAc)单体制备了P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-AAc)微凝胶,并以此微凝胶乳液为浸渍液,制备了智能纺织品。结果表明,AAc的用量对P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-AAc)微凝胶的粒径及温度线性响应基本没有影响。与P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶相比,P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-AAc)微凝胶的粒径分布明显变窄。交联P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-AAc)微凝胶的棉织物的透湿率变化与交联P(MEO2MA-co-OEGMA300-co-EGMA)微凝胶的棉织物的透湿率变化相比有所减弱,但是交联牢度得到明显改善。
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