CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2004-2010年
真丝绸表面光接枝改性研究
Alternative TitlePhoto-induced graft-copolymerization of vinyl monomer onto silk fabrics
刘瑞芹
Subtype博士
Thesis Advisor盛康龙
2004
Degree Grantor中国科学院上海应用物理研究所
Place of Conferral中国科学院上海应用物理研究所
Degree Discipline无机化学
Keyword真丝绸 光接枝 染色性 丙烯酸轻丙酷 2-(dimethylamino)ethyl Methacrylate
Abstract我们在对聚合物的光接枝研究现状和应用进行大量调研,在总结前人工作的基础上,建立了一种不添加任何光引发剂或光敏剂的真丝绸光接枝方法。本文详细探讨了两种紫外光源和各种接枝条件对真丝绸光化学接枝的影响规律,对真丝绸接枝共聚物的物理和化学性能进行了系统钡l试比较,在较低的接枝率下使真丝绸染色性、色牢度及抗皱性有大幅度提高,获得了较为满意的结果,为真丝绸光接枝改性的工业应用奠定了坚实基础;并研究了真丝绸的光接枝机理。具体内容作如下系统介绍。1.真丝绸表面光接枝方法的确立在无任何引发剂与光敏剂条件下,用紫外光照射浸轧有不同单体的真丝绸样品,证实了真丝绸光接枝方法的可行性。接枝共聚在真丝绸纤维表面引入不同的官能团,使真丝绸表面具备不同的性能,已达相应的真丝绸改性目的,为其多方面用途拓宽了思路。2.真丝绸表面光接枝的影响因素分别用两种具有不同功率和波长范围的发射光的紫外灯作光源,获得丙烯酸轻丙酷和甲基丙烯酸(二甲基胺)乙醋[2-(Dimethylamino)ethyl methacrylatel等单体的真丝绸接枝共聚物。研究了各种实验条件,包括光照时间、单体浓度、光源、溶剂、表面活性剂、温度、pH值和接枝体系中多官能团单体的存在与否等对接枝率和接枝真丝绸性能的影响。就接枝效果、接枝真丝绸性能、经济、以及操作的方便性而言,低压汞灯作为真丝绸光接枝的光源比碘稼灯更为理想。3.真丝绸接枝共聚物的表征用衰减全反射红外光谱(ATR-IR)表征并比较了未接枝真丝绸和接枝共聚物表面官能团的差异,结果表明,单体以化学键与真丝蛋白分子结合在一起。用扫描电子显微镜(SEM)观察了接枝真丝纤维的表面微观结构,不同的单体类型和单体体系对真丝纤维表面结构的影响亦不相同。用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、差热分析(DTA)测定了真丝绸接枝共聚物的热性能。由于接枝链和真丝蛋白分子之间的相互作用不同导致接枝真丝绸具有不同的热性能。用X-射线衍射(XRD)测定了真丝绸接枝共聚物的相对结晶度,不同的单体类型和单体溶液体系对真丝纤维的结晶度有不同的影响。4.接枝真丝绸的亲水性用接触角仪测定了真丝绸接枝共聚物的亲水性。在一定条件下,接枝亲水性的单体丙烯酸轻丙酷或者2一(Diomthylalnino)ethyl methacrylate,真丝绸表现出一定的疏水性能。据推测,在接枝过程中单体与真丝绸纤维蛋白之间可能存在较强的分子作用,并形成了某种程度的分子自组装,导致接枝真丝绸表面结构发生微观变化,最终使其亲水性发生变化。5.接枝真丝绸的抗皱性能经丙烯酸轻丙酷或2-(Dimethylamino)ethyl methacrylate接技的真丝绸,其干弹性均有较大程度的提高,分析表明,接枝链在纤维大分子内部形成部分交联呈网状结构,减少了分子链之间的滑移,提高了抗皱性。6.接枝真丝绸的染色性能在一定的反应条件下,接枝有2-(Dimethylamino)ethy1 methacrylate的真丝绸具有良好的染色性能,且与该接枝共聚物热性能呈一定相关性。但真丝绸接枝丙烯酸轻丙酷单体并不有助于改善其染色性。7.真丝绸表面光接枝的理论依据详细研究了真丝绸在不同光源和不同气氛条件下照射生成的自由基ESR谱, 并与60Co一Y射线辐照真丝绸的自由基ESR谱进行了比较。
Other AbstractA new method has been established to graft vinyl monomers onto silk fabrics by ultraviolet rays without any initiator or photosensitizer, in an attempt to improve undesirable properties of the materials with increased wrinkle recovery, better dyeing ability and color-fastness, and higher resistance to photo-yellowing, etc. In this paper, research efforts worldwide in photochemical graft-copolymerization of vinyl monomers onto silk fabrics have been reviewed. Effectiveness of different types of UV devices and experimental conditions of the photo-induced graft- copolymerization were investigated to control the influential factors on the grafting yield and properties of the graft-copolymer. Mechanisms of the UV-induced photochemistry reactions were studied. Our progresses in improving properties of the grafted silk fabrics, especially dyeing properties with acid dyes, were introduced in details.
Pages136
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7386
Collection中科院上海应用物理研究所2004-2010年
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GB/T 7714
刘瑞芹. 真丝绸表面光接枝改性研究[D]. 中国科学院上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所,2004.
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