有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂的合成及其应用
有机硅改性不饱和聚酯树脂的制备及应用研究
4结论 在正钛酸四丁酯的催化作用下 , 有机硅预聚体上
的乙氧基与不饱和聚酯链段上的羟基发生缩合反应 , 制备有机硅改性不饱和聚酯树脂 , 该固化物具有热性 能稳定 ,表观分解温度为 320 ℃,电气性能优良 。
Synt hesis an d Appl icat ion of Sil oxane- modif ied Unsaturated Pol yester
ZHAN G J ia n- h ua 1 ,2 , J IAN G Qi- bi n 2 , L IN J i n- h uo 1 ( 1. Col lege of Chem ist ry an d M ateri als , Fu j i an N or m al U ni versi t y , Fuz hou 350007 , Chi na ;
图 2 为有机硅改性不饱和聚酯与同配方的纯不 饱和聚酯及有机硅预聚体的核磁共振图 。从图谱中可 以看出 , Si- CH 3 、Si- Ph ( Ph 代表苯基) 分别在δ= 0. 08 pp m 、δ= 7. 3 pp m 附近出现化学位移峰 [3 ] ,与纯 不饱和聚酯相比 ,有机硅改性不饱和聚酯再在此处出 现的位移峰更强 ,更宽 , Si- Vi (Vi 代表乙烯基) 在δ= 5. 9 pp m 附近出现较弱的化学位移峰 [3 ]。表明有机硅 预聚体与不饱和聚酯通过缩合反应实现了共聚 。
13
高 , 将其作为浸渍漆使用 , 能使变压器浸漆后具有更 高的极限使用温度 。 3. 3. 2 电性能
有机硅柔软剂的结构、性能、表征及其吸附模型(待续)
有机硅柔软剂的结构、性能、表征及其吸附模型(待续)陈焜; 周向东【期刊名称】《《印染助剂》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】6页(P7-12)【关键词】有机硅; 柔软剂; 结构; 吸附模型【作者】陈焜; 周向东【作者单位】杭州美高华颐化工有限公司浙江杭州 311231; 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州 215021【正文语种】中文【中图分类】TQ264.1; TQ610.4聚有机硅氧烷具有低表面能、优良的润滑性、热稳定性和疏水性。
从分子层面分析，经聚有机硅氧烷处理的织物，其柔软性来自硅氧烷骨架中Si—O—Si键的360°自由旋转及甲基之间的低相互作用［1-2］。
因此，聚有机硅氧烷在减少纤维与纤维之间的摩擦方面起到高效润滑的作用。
织物表面与有机硅柔软剂之间，有机硅活性官能团提供较强的结合力，从而提高整理织物的耐水洗性能。
为了增强聚有机硅氧烷与纺织品之间的相互作用，常常对聚有机硅氧烷进行改性，引入功能性基团［3］。
实际上，这些功能性基团的引入为聚有机硅氧烷带来了广泛的物理属性。
氨基官能团就是其中的一种，在有机硅化合物提供软化性能方面发挥了重要作用［4］。
在实际生产中，氨基改性聚二甲基硅氧烷作为织物柔软剂广泛用于纺织工业中［5-7］。
有机硅柔软剂一直随着纺织品风格的变化而不断改变，也是全球纺织工业一直需要改进的产品。
工厂在使用有机硅柔软剂的过程中常出现黄变、黏辊、柔软效率低、亲水性差以及修色困难等问题［8］。
因此，本课题从有机硅柔软剂的结构设计出发，从机理上探讨聚有机硅氧烷的结构、性能、表征及其与纤维作用模型的关系。
1 有机硅柔软剂的结构与性能常用的有机硅柔软剂有羟基硅油、聚醚硅油和氨基改性硅油。
由于氨基改性硅油的氨基能与纤维表面通过化学键结合，使聚有机硅氧烷链段定向吸附在纤维表面，并渗透到纤维内部，从而降低纤维之间的摩擦系数，表现出柔软性、滑爽性、弹性以及其他优异的特性［9］。
新型聚酯聚醚共聚型亲水整理剂的合成及其性能
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｄ ｕ 一 ｓ ｌｏ ｓ ｐ ｔ ａ ｉ ａ ｉ ｍ ｅ ｈ ｌ ｓ ｅ ； ｐ ｌ ｅ ｔ ｒ ｐ ｌ ｅ ｈｅ ； ｈ ｄ ｏ ｈｉ ｃ ｔ ｄｓ ｏ ｉ ｍ ５一 ｕ ｆ ｉｏ ｈ ｈ ｌｃ ｃ ｄ ｄｉ ｔ ｙ ｅ ｔ ｒ ｏ ｙ ｓｅ ｏ ｙ ｔ ｒ ｙ ｒｐ ｌ ｉ ｉ ｙ； ｗａ ｅ — ｔ ｒ ｓ ｌ ｂ ｌ ｙ；ｆｎ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｕ ｉｉ ｔ ｉ ｉｈ ｎｇ ａ ｅ ｔ
ｗａｅ ｏｕ ｉｉｙ， ｈ ｄ ｏ ｈｉ ｃ ｔ ａ ｄ ｔｒ ｓ ｌ ｂ ｌｔ ｙ ｒｐ ｌ ｉ ｉ ｙ ｎ ｗａ ｈｎｇ ｕ ａ ｉ ｔ ｏ ｔ ｆｎ ｓ ｉ ｇ ｇ ｎ ａ ｅ ｏ ｄ． ＴＲ ａ ｌ ｓｓ ｓ ｉ ｄ ｒ ｂｌ ｙ ｆ ｈｅ ｉ ｉｈ ｎ ａ ｅ ｔ ｒ ｇ ｏ ｉ ｎａｙ ｉ ｉ ｉａ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｉｎ ｓ ｉ ｇ ｇ ｎ ｓ ｐｏｙ ｓｅ ｏ ｙ ｔ ｅ ｔｕｃｕ ｅ ＴＧ ａ ａｙ ｉ ｉ ｄ ｃ ｔｓ ｈｅ ｈ ｒ ａ ｎｄ ｃ ｔｓ ｔ ａ ｈ ｆ ｉｈ ｎ ａ ｅ ｔ ｈａ ｌ ｅ ｔｒ ｐ ｌ ｅｈ ｒ ｓｒ ｔ ｒ ． ｎ ｌｓｓ ｎ ｉａ ｅ ｔ ｔ ｅ ｍ ｌ ｓａ ｉｉ ｏ ｔ ｅ ｉｎ ｓ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｓ ｏ ｄ． ＸＲＤ ａ ａ ｙ ｉ ｉ ｄ ｃ ｔｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｉｎ ｓ ｉ ｇ ｇ ｎ ｈ ｓ ｏ ｔ ｂ ｌ ｙ ｆ ｈ ｆ ｉｈ ｎ ｇ ｎ ｉ ｇ ｏ ｔ ｎ ｌｓｓ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔ ｈ ｆ ｉｈ ｎ ａ ｅ ｔ ａ ｌｗ
ｉｄｃ ｔ ｈ ｔｗｈ ｎ ｈ ｍｏａ ｒｔ ｏ Ｉ Ｍ ｔ ｓｅ ｔｔｌ ｍｏ ｎ ｏ Ｉ Ｍ ｎ ＤＭＴ） ｉ ０ ， ｎ ｉａｅｔａ ｅ ｔｅ ｌｒ ａｉ ｆ ＳＰ ｏ ｏ ｔｒ（ ｏａ ｅ ａ ｕ ｔ ｆ Ｓ Ｐ ａ ｄ ｓ ％ ３
聚酯纤维的改性技术及其在海洋领域的应用
综述与专论合成纤维工业,2023,46(4):52CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2023-03-22;修改稿收到日期:2023-07-12㊂作者简介:宇平(1989 ),男,讲师,博士,主要研究方向为高性能树脂及纤维增强复合材料㊂E-mail:yup @㊂基金项目:江苏省先进材料功能调控技术重点实验室开放基金(jsklfctam202109)㊂㊀∗通信联系人㊂E-mail:hzm@㊂聚酯纤维的改性技术及其在海洋领域的应用宇㊀平1,孙钦超2,王㊀彦3,胡祖明3∗(1.江苏海洋大学环境与化学工程学院,江苏连云港222005;2.山东华纶新材料有限公司,山东临沂276600;3.东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海201620)摘㊀要:介绍了聚酯纤维的抗菌㊁阻燃㊁导电㊁超疏水㊁黏附力改性技术进展,指出添加无机抗菌剂共混熔融改性,添加磷系等无卤阻燃剂共混熔融改性,采用碳纳米管㊁石墨烯等导电材料填充改性,采用硅氧烷㊁含氟化合物等低表面能物质修饰改性,采用等离子体㊁紫外光表面改性等是当前赋予聚酯纤维抗菌㊁阻燃㊁导电㊁超疏水㊁黏附力的主要手段㊂阐述了聚酯纤维在深海缆绳㊁海洋混凝土㊁油污收集网㊁大型远洋渔具等海洋工程领域的应用及发展前景,指出研发高性价比㊁高可靠性及差别化的高性能聚酯纤维具有重要意义,市场前景巨大㊂关键词:聚酯纤维㊀表面改性㊀海洋领域㊀应用㊀发展前景中图分类号:TQ342㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)04-0052-05㊀㊀聚酯通常是以二元酸和二元醇缩聚得到,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种通用的热塑性聚酯材料,其重复单元含有柔性链段和刚性苯环,可广泛应用于纺织纤维领域㊂由于聚酯纤维具有强度高㊁模量高㊁耐化学试剂性好,以及较高的性价比,自1947年英国帝国化学工业集团实现聚酯纤维的工业化试验和1951年杜邦公司将其命名涤纶以来,其在世界范围内获得了极大的发展,已占世界纺织品市场的40%[1-2]㊂2020年,国内聚酯纤维产量49227kt,约占化学纤维总产量的82%,在化学纤维中占有举足轻重的地位㊂然而,与天然纤维和部分化学纤维相比,聚酯纤维存在具有亲水性㊁染色效果差及阻燃性能不佳等缺陷,这在一定程度上制约了其发展,亟待进一步扩大其应用领域㊂作者综述了聚酯纤维的改性技术及其在海洋工程领域的应用情况,旨在为高性能聚酯纤维的研发和生产提供借鉴㊂1㊀聚酯纤维的物理化学改性和功能化1.1㊀抗菌改性织物由于本身具有微孔结构,被认为是最适合真菌和细菌等微生物滋生和繁殖的温床,因此,聚酯纤维及其织物的抗菌改性逐渐受到重视㊂为提高聚酯材料的抗菌效果,许多科研工作者开展了大量研究㊂WANG S H 等[3]将PET 与抗菌材料混合,使用双螺杆挤出抗菌母料,再将抗菌母料和纯PET 树脂通过高速熔纺设备制得抗菌率达90%且具有良好力学性能的复合抗菌PET 纤维㊂DAI S H 等[4]通过 种子 和 后期生长 两步化学溶液法在PET 纤维表面合成氧化锌纳米结构(ZnO@PET),该纤维对大肠杆菌的抗菌率为99%,洗涤20次后,虽部分纳米ZnO 脱落,但抗菌率仍保持在62%㊂LIN Y X 等[5]将光敏剂四羧基酞菁锌接枝到聚酯纤维上,然后在其纤维表面涂覆壳聚糖开发了一种双接枝抗菌纤维材料,可杀灭高达99.99%的革兰氏阳性菌和阴性菌,同时表现出比未经处理的PET 纤维更好的细菌捕获效率(95.68%),为开发能够高效杀灭空气中病原体并具有良好生物安全性的空气过滤材料提供了新思路㊂ZHOU J L 等[6]将质量分数为0.2%的纳米片材氧化铜@磷酸锆整合到原位聚合的PET纤维中,该纤维表现出高效的抗菌性能(抗菌率大于92%)㊂K.OPWIS 等[7]利用超临界二氧化碳将有机金属化合物引入PET 纤维,赋予了改性PET 纤维纺织品电学㊁抗菌及催化性能㊂田梅香[8]利用二碳酸二叔丁酯作为丝氨醇分子中氨基的保护基合成第三单体并参与PET 共聚,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别可达93%和95%㊂中国石油辽阳石化公司成功实现纤维级抗菌聚酯试生产,生产出合格产品超过1kt[9]㊂袁凯等[10]制备了一种载银海藻酸盐/ PET复合纤维,其亲水性㊁抗静电性能及抗菌性能较PET纤维具有明显的提升㊂目前,无机抗菌剂以添加灵活㊁效果显著等优势成为新型抗菌聚酯纤维的研究热点㊂1.2㊀阻燃改性PET纤维织物属于易燃材料,如果发生火灾,会剧烈燃烧,熔体滴落会对皮肤造成很大伤害,因此,开发阻燃性能优异且能自熄的聚酯织物具有重要意义㊂J.FABIA等[11]基于商用的有机蒙脱石,提出了降低聚酯纤维可燃性的替代方法,改性聚酯纤维极限氧指数(LOI)值为24.0%,同时氧化降解产物毒性没有明显增加㊂ZHU S F等[12]利用辐照剂量为200kGy㊁剂量率为12kGy/s的电子束对聚酯纤维进行辐照处理,发现辐照后的纤维断裂伸长率增加,断裂强度降低,这主要是因为辐照过程交联度会降低,同时不可避免地造成了纤维的损伤;另外,燃烧时,由于交联密度不够高,该体系不能有效地防止燃烧熔体的滴漏㊂XUE B X等[13]以碳微球为碳源,磷酸三聚氰胺为酸源和气源制备PET复合纤维,纤维LOI值和垂直燃烧等级分别为27.4%和B-1级,纤维的阻燃性能提高㊂何秀泽[14]通过添加含磷的阻燃剂进行改性,阻燃共聚酯纤维的LOI值约为29%,垂直燃烧UL-94级别为V-2级㊂许卓等[15]将新型环保阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸与乙二醇进行预酯化制得酯化液,再与精对苯二甲酸的酯化液混合,经聚合反应后得到阻燃聚酯,其LOI值为32%,达到FV-0级㊂总之,基于共混技术的阻燃物理改性相对化学改性,具有成本低㊁制备简单㊁易于市场推广等显著优势,同时由于卤系阻燃剂的环境影响,磷系等无卤阻燃剂改性聚酯纤维逐渐受到关注㊂1.3㊀导电改性静电会对聚酯纤维的生产过程造成影响,同时使得衣服纠缠人体,产生不舒服感,更为严重的是静电会引发火灾等危险[16]㊂导电纤维具有导电㊁导热㊁抗电磁屏蔽等特点,作为一种重要的功能纤维,近年来广泛受到研究者的关注㊂马良玉[17]研究了碳纳米/石墨烯复合导电液与聚酯纤维相互作用,改性纤维电阻稳定在100Ω/cm以下㊂W.K.CHOI等[18]对超细PET纤维表面进行化学镀镍使得纤维导电性能增强㊂S.MAZINANI等[19]采用多壁碳纳米管对PET熔纺纤维进行改性,获得高导电性能(电导率为0.01S/cm),最大断裂拉伸应变值是纯PET纤维的3倍㊂目前主要采用填充法制备聚酯导电纤维,赋予材料抗静电和导电等功能㊂1.4㊀超疏水改性像荷叶一样的超疏水材料具有自清洁㊁油水分离㊁防污㊁防腐蚀㊁减阻等功能,为满足复杂环境的需求,具有优异耐久性和自修复性能的超疏水织物越来越受到人们的关注㊂周存等[20]为制备兼具疏水和导电功能织物,先对PET织物进行导电整理,再采用溶剂诱导结晶的方法在导电织物的表面构造微观粗糙结构,然后用甲基三氯硅烷修饰,制备出水接触角不低于158.6ʎ的导电织物㊂ZHOU F等[21]利用十二烷基三甲氧基硅烷改性二氧化钛作为涂层材料,使得PET织物的水接触角达到158.6ʎʃ0.6ʎ,经过50次洗涤循环后仍能保持在150ʎ以上㊂H.J.KIM等[22]基于聚二甲基硅氧烷涂层改性PET织物的吸水和吸油行为,织物表层水接触角高达155ʎʃ4.9ʎ,对水分的吸收率由25.1%降至0.1%,具有比聚丙烯织物更为优异的吸油性能,是一种潜在的石油吸附剂,可用于清理石油泄漏㊂周旋[23]利用有机硅氧烷甲基三甲氧基硅烷㊁正辛基三乙氧基硅烷和三甲基氯硅烷㊁含氟改性剂1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷及含氟树脂聚偏氟乙烯在PET织物表面构造超双疏表面,其在紫外光持续照射35h的情况下仍保持着超疏水和疏油性能(油接触角大于140ʎ)㊂朱宝顺[24]采用聚二甲基硅氧烷母粒和季戊四纯硬脂酸酯改性PET纤维,使得体系的水接触角由68.6ʎ提高到110.3ʎ,提升了织物的拒水性能㊂聚酯纤维的超疏水改性手段包括纳米颗粒沉积,以及硅氧烷㊁含氟化合物等低表面能物质修饰改性等,在实验室中已相对比较成熟,相关文献研究也较多㊂1.5㊀黏附力改性聚酯纤维材料的黏附力会影响其与其他材料的复合效果㊂J.TREJBAL等[25]探究离子体处理对水泥复合材料中PET纤维的表面性能影响,通过显微镜观察和润湿角测量,证明等离子体处理能有效改变PET纤维表面,离子轰击使纤维表面粗糙化,同时激活纤维表面极性基团,使纤维与胶35第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀宇㊀平等.聚酯纤维的改性技术及其在海洋领域的应用凝基质的附着力更好㊂LIU X D等[26]提出一种通过在甲苯溶液中用异氰酸酯处理,高效提高PET织物黏合力方法,与未改性PET织物相比,其最大剥离强度达到2.27kN/m,提高了3倍㊂M.RAZAVIZADEH等[27]采用紫外线照射将PET 羧基化,增强了其与丁腈橡胶的附着力㊂聚酯纤维功能化改性方法包括熔融共混改性㊁接枝改性㊁复合纺丝改性㊁化学溶液改性㊁原位聚合改性㊁后处理改性等㊂其中,熔融共混改性对原料的粒度要求不严格,但在制备过程中要考虑共混料的分散效果㊁相容情况及热稳定性;复合纺丝改性改性剂用量少,对聚酯纤维力学性能影响小,但存在喷丝板加工难度大㊁生产成本高的缺点;采用接枝改性制备出来的改性聚酯性能比较稳定㊁成分通常不易析出㊁耐久性好,但制备过程复杂㊁反应条件严格,不利于工业化生产;后处理改性操作简单㊁易实施,但往往会出现纤维耐久性㊁耐水洗牢度较差及环境污染等问题[28]㊂2㊀聚酯纤维在海洋领域中的应用当前,我国正在加快建设海洋强国并且海洋工程正在向深海和远海发展㊂面对海上复杂的极端环境及海洋工程向深水区域发展的未知风险,开发具备耐海水侵蚀㊁耐老化㊁高强度及抗蠕变等特性的高性能纤维对推进海洋生态保护㊁海洋经济发展和海防建设,培育壮大海洋战略性新兴产业,建设现代海洋产业体系,具有十分重大的意义和作用㊂目前,聚酯纤维已在深海缆绳㊁海洋混凝土㊁油污收集网㊁大型远洋渔具等海洋工程领域取得一定进展,极大地提高了材料的安全服役寿命,并拓展了聚酯纤维在深海远海等高端领域的应用㊂2.1㊀深海缆绳传统的钢缆绳难以在水下保持紧绷状态,同时由于其密度大,安装过程比较复杂性,且减弱了船舶的有效载荷能力㊂早在20世纪60年代,纤维绳就被建议作为主要的系泊绳索,以避免链条和钢丝绳的缺点[29]㊂纤维绳密度小㊁质量轻,且力学性能㊁耐磨性及拒海水性好,不仅可以提高船舶的载荷能力,而且拥有钢缆绳优良的力学性能㊂聚酯纤维具有高强㊁耐磨㊁耐疲劳等特点,且耐海水腐蚀性较好,可以提高系泊系统的耐磨性和耐久性,已成为深远海系泊系统首选材料[30]㊂国外深海系泊聚酯纤维缆绳生产商主要在欧美国家,代表性的缆绳制造商有Bexco公司㊁Lankhorst Ropes公司㊁Bridon公司等㊂2001年,巴西国家石油公司将聚酯纤维绳索成功应用于钻井平台㊁浮式生产及储存和卸载系统[31]㊂国内海洋工程用聚酯纤维缆绳生产㊁应用起步较晚㊂2020年,在南海陵水17-2气田上,聚酯纤维缆绳首次被应用于深海油气田作业平台的系泊系统㊂目前该聚酯纤维缆绳已应用于国际多个深海系泊平台项目,为国产聚酯缆绳的自主研发生产提供坚强保障[32]㊂2021年,我国自主勘探开发的首个1500m超深水大气田 深海一号 在海南岛东南陵水海域正式投产,标志我国海洋工程中油气田开采进入 超深水 时代,不断增加的水深和风㊁浪㊁流的影响,对工作平台的系泊系统提出了更高的要求,亟待开发性能更优的聚酯纤维缆绳以满足新的㊁更高的应用需求㊂浙江金汇特材料有限公司采用特殊结构喷丝板纺得的海洋缆绳用高强低伸涤纶工业丝涂覆拒海水型功能油剂后,耐磨次数对数值最高达4.21且上油均匀性好,油剂添加量明显减少[33]㊂该纺丝工艺可有效降低海洋缆绳用高耐磨高强低伸涤纶工业丝的生产成本,提高产品附加值㊂山东华纶新材料有限公司通过共混反应先得到侧基含蒽官能团的增黏聚酯,再与双马来酰亚胺进行熔融共混纺丝,可在不影响熔体可纺性以及废旧聚酯纤维回收利用的前提下提高纤维的强度及抗蠕变性,在海洋用绳索及其他工业领域具有广阔的应用前景[34]㊂2.2㊀海洋混凝土海洋环境下的强腐蚀性和海洋微生物的破坏对混凝土的耐久性和耐腐蚀性提出了更高的要求,普通水泥混凝土由于易膨胀开裂㊁脆性大㊁表面起层剥落等缺陷,很难适应海水中的氯离子渗透腐蚀和海洋微生物的破坏㊂聚酯纤维具有抗拉强度和弹性模量高㊁耐碱性好等优势,在混凝土中掺杂聚酯纤维可大大改善抗裂性和抗渗性,提升强度和韧性[35]㊂2.3㊀油污收集网溢油已成为海水的重要污染来源,严重危害人类生存健康,清除泄漏到海洋㊁河流和陆地的石油一直备受关注㊂为了有效地分离油与水,研究者对各种吸收剂结构进行了大量研究,研究表明,聚酯纤维织物是一种潜在的用于去除泄漏石油的吸收剂,具有很好的成本效益,且吸油性能优异㊂王洪杰等[36]以正硅酸乙酯为硅源,以氟硅烷为疏45㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷水改性剂,采用一步法制备了负载硅纳米粒子的超疏水聚酯纤维织物,水接触角可达156.2ʎ,对水和柴油混合物的分离效率达到98.32%㊂2.4㊀大型远洋渔具聚酯纤维由于具有性价比高㊁耐腐蚀性好及强度高等优势已取代天然纤维,应用于捕捞和渔业工程方面㊂20世纪90年代,日本东丽公司推出一种聚芳酯(Vectran)纤维,具有耐磨性㊁耐切割性㊁耐冲击性及耐酸碱性好等优势,已用于钓鱼线㊁绳索等的生产[37]㊂2017年11月,江苏恒力化纤股份有限公司联合多家科研院所攻克了聚酯纤维材料抗蠕变和抗水解的关键技术难题,具有抗海水腐蚀㊁拒紫外线照射等特殊功能,大大提升了聚酯纤维在海洋环境下的应用韧性㊂2022年9月,江苏德力化纤有限公司的 高均匀性超柔软聚酯纤维 ㊁ 微细聚酯纤维 ㊁ 亲水速干涤纶 ㊁ 亲水阻燃功能性聚酯纤维 及 亲水抗菌功能性聚酯纤维 五款产品通过省级新产品鉴定,有望助推聚酯纤维在海洋领域的拓展应用[38]㊂3㊀展望近10年来,虽然我国聚酯纤维改性技术取得了很大进展,不少改性品种已投入工业化生产,但与国外先进技术相比,仍存在较大差距,尤其是在海洋工程领域,如水下防护网㊁隔离网㊁过滤网及防污网用高强高模聚酯纤维,高性能经编格栅及土工布用聚酯纤维,抗芯吸轻量化耐磨聚酯纤维,悬浮式海洋油污拦截网和处理收集网用聚酯纤维,以及基于海洋风电和海上制氢的海洋清洁能源装备用聚酯纤维等,开发应用还有很大提升空间㊂同时,我国海洋工程用聚酯纤维在设备㊁自动化控制,以及专业测试手段方面还相对比较薄弱,亟待加强㊂绿色化㊁清洁化㊁差别化㊁功能化是实现聚酯纤维可持续发展的必由之路㊂未来,在实现聚酯纤维绿色㊁清洁生产的基础上,应进一步加强以PET为基材的差别化新型聚酯及其纤维的研发,进一步拓宽聚酯纤维在海洋工程领域的应用,同时赋予聚酯纤维功能化,提高产品综合性能和附加值㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀CHU J W,HU X Y,KONG L H,et al.Dynamic flow andpollution of antimony from polyethylene terephthalate(PET)fi-bers in China[J].Science of The Total Environment,2021, 71:144643.[2]㊀金联创网络科技有限公司.2020年聚酯新产能持续增长增速放缓[EB/OL].(2020-12-25)[2023-07-10].http:///a/440405934_120066020.[3]㊀WANG S H,HOU W S,WEI L Q,et al.Structure and prop-erties of composite antibacterial PET fibers[J].Journal of Ap-plied Polymer Science,2009,112(4):1927-1932. [4]㊀DAI S H,ZHANG J P,WENG L,et al.Synthesis and proper-ties of ZnO on nonwoven PET fiber[J].Chemical Physics, 2021,551:111335.[5]㊀LIN Y X,CHEN J Y,MAI Y H,et al.Double-grafted PET fi-ber material to remove airborne bacteria with high efficiency [J].ACS Applied Materials Interfaces,2022,14(41): 47003-47013.[6]㊀ZHOU J L,FEI X,LI C,et al.Integrating nano-Cu2O@ZrPinto in situ polymerized polyethylene terephthalate(PET)fi-bers with enhanced mechanical properties and antibacterial ac-tivities[J].Polymers,2019,11(1):113.[7]㊀OPWIS K,PLOHL D,SCHNEIDER J,et al.Metallization ofPET fibers in supercritical carbon dioxide and potential applica-tions in the textile sector[J].The Journal of Supercritical Flu-ids,2022,191:105722.[8]㊀田梅香.PET-co-PST共聚酯的合成表征及抗菌性能研究[D].上海:东华大学,2018.[9]㊀钱伯章.辽阳石化公司试产纤维级抗菌聚酯[J].合成纤维工业,2020,43(5):47.[10]袁凯,胡祖明,于俊荣,等.载银海藻酸盐/PET纤维的制备及性能研究[J].合成纤维工业,2017,40(1):37-41.[11]FABIA J,GAWLOWSKI A,ROM M,et al.PET fibers modi-fied with cloisite nanoclay[J].Polymers,2020,12(4):774.[12]ZHU S F,SHI M W,TIAN M W,et al.Effects of irradiationon polyethyleneterephthalate(PET)fibers impregnated with sensitizer[J].The Journal of The Textile Institute,2018,109(3):294-299.[13]XUE B X,QIN R H,SHAO M Q,et al.Improving the flameretardancy of PET fiber by constructing the carbon micro-spheres based melamine polyphosphate powder[J].The Jour-nal of The Textile Institute,2020,111(4):597-603.[14]何泽秀.含磷阻燃共聚酯耐水解改性及纤维应用研究[D].上海:东华大学,2022.[15]许卓,支海萍,张顺花.阻燃改性聚酯的合成及性能分析[J].浙江理工大学学报(自然科学版),2022,47(3): 323-328.[16]李珊珊,乔辉,胡蝶,等.聚酯纤维抗静电改性的研究进展[J].现代化工,2017,37(9):17-20.[17]马良玉.碳纳米导电液与聚酯纤维相互作用研究[D].开封:河南大学,2018.[18]CHOI W K,KIM B K,PARK S J.Fiber surface and electricalconductivity of electroless Ni-plated PET ultra-fine fibers[J].Carbon Letters,2013,14(4):243-246.[19]MAZINANI S,AJJI A,DUBOIS C.Structure and properties ofmelt-spun PET/MWCNT nanocomposite fibers[J].Polymer Engineering and Science,2010,50(10):1956-1968.55第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀宇㊀平等.聚酯纤维的改性技术及其在海洋领域的应用[20]周存,何雅僖.超疏水导电聚酯织物的制备及其性能[J].纺织学报,2018,39(8):88-94.[21]ZHOU F,ZHANG Y F,ZHANG D S,et al.Fabrication of ro-bust and self-healing superhydrophobic PET fabrics based on profiled fiber structure[J].Colloids and Surfaces A,2021, 609(1):125686.[22]KIM H J,HAN S W,KIM J H,et al.Oil absorption capacityof bare and PDMS-coated PET non-woven fabric;dependency of fiber strand thickness and oil viscosity[J].Current Applied Physics,2018,18(4):369-376.[23]周旋.聚酯纤维的超疏水改性研究[D].南京:东南大学,2019.[24]朱宝顺.基于共混方法制备拒水PET聚酯纤维及其性能研究[D].上海:东华大学,2019.[25]TREJBAL J,KOPECK L,TESÁREK P,et al.Impact of sur-face plasma treatment on the performance of PET fiber rein-forcement in cementitious composites[J].Cement and Con-crete Research,2016,89:276-287.[26]LIU X D,SHENG D K,GAO X M,et al.UV-assisted surfacemodification of PET fiber for adhesion improvement[J].Ap-plied Surface Science,2013,264:61-69.[27]RAZAVIZADEH M,JAMSHIDI M.Adhesion of nitrile rubberto UV-assisted surface chemical modified PET fabric,part II: Interfacial characterization of MDI grafted PET[J].Applied Surface Science,2016,379:114-123.[28]章瑞,李院院,周潘飞,等.氧化锌抗菌聚酯的制备及其性能[J].现代纺织技术,2023,31(3):113-120. [29]连宇顺,刘海笑.海洋系泊工程中合成纤维系缆研究述评[J].海洋工程,2019,37(1):142-154.[30]UMANA E C,TAMUNODUKODIPI D T,INEGIYEMIEMAparative analysis of fibre rope(polyester)and steel (wire)rope for a Floating Production Storage and Offloading (FPSO)terminal[J].Ocean Engineering,2022,243: 110081.[31]PETRUSKA D,GEYER J,MACON R,et al.Polyester moor-ing for the Mad Dog spar-design issues and other considera-tions[J].Ocean Engineering,2005,32(7):767-782. [32]王宇骅,李航宇,董海磊,等.海洋工程中国产深海聚酯缆绳述评[J].合成纤维,2022,51(10):36-40. [33]马建平,严剑波,林启松,等.海洋缆绳用高耐磨高强低伸涤纶工业丝的开发[J].产业用纺织品,2019,37(3):10-16. [34]胡祖明,孙钦超,王彦,等.一种海洋用抗蠕变高强聚酯纤维及其制备方法与应用:202210862789.6[P].2022-11-08.[35]朱丹.海洋环境下改性聚酯纤维混凝土耐久性研究[J].建材与装饰,2019,13:42-43.[36]王洪杰,赵娜,潘显苗,等.超疏水聚酯织物的制备及其油水分离性能研究[J].高分子通报,2022(6):46-53. [37]石建高,王鲁民,陈晓蕾,等.渔用合成纤维新材料研究进展[J].现代渔业信息,2008,23(5):7-10. [38]钱伯章.恒力石化超细纤维再填国内技术空白[J].合成纤维,2022,51(10):32.Modification technology and application of polyester fibers in marine fieldYU Ping1,SUN Qinchao2,WANG Yan3,HU Zuming3(1.School of Environmental and Chemical Engineering,Jiangsu Ocean University,Lianyungang222005;2.ShandongHualun Advanced Materials Co.,Ltd.,Linyi276600;3.State Key Laboratory for Modification ofChemical Fibers and Polymer Materials,Donghua University,Shanghai201620) Abstract:The technological progress of polyester fiber modification in antibacterial,flame retardant,conductive,superhydro-phobic properties and adhesive force was introduced.The techniques to endow polyester fibers with antibacterial properties,flame retardance,conductivity,superhydrophobicity and adhesive force mainly involve blend melting modification by adding inorganic antibacterial agents or halogen-free phosphorus flame retardants,filling modification using carbon nanotubes,graphene and other charged materials,modification using siloxane,fluorine compounds and other low-surface energy materials,plasma and ultraviolet light surface modification and so on.The application and development prospects of polyester fibers in marine engineering fields, such as deep-sea cables,marine concrete,oil spill collection nets and large ocean fishing gear,were described.It was pointed out that the development of high-performance polyester fibers with high cost-effectiveness,high reliability and differentiation be of great significance and the market prospects be enormous.Key words:polyester fiber;surface modification;marine field;application;development prospect65㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷。
亲水整理剂类别
亲水整理剂类别
亲水整理剂是一类化学品，可以增强纤维材料（如织物、纸张等）的亲水性能，使其具有更好的润湿性和吸水性。
根据不同的应用和化学成分，亲水整理剂可以分为以下几个主要类别：
1. 表面活性剂类亲水整理剂：包括非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂，通过改善纤维表面张力，提高纤维与水的相互作用，从而增强纤维的亲水性。
2. 聚合物类亲水整理剂：常见的聚合物包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚等，它们可以在纤维表面形成覆盖层或孔隙结构，提高纤维的亲水性和吸湿性。
3. 硅油类亲水整理剂：属于无机亲水整理剂，通过在纤维表面形成一层保护膜，增加纤维与水的接触角，从而提高纤维的亲水性。
4. 环氧树脂类亲水整理剂：环氧树脂可以在纤维表面形成一层亲水薄膜，提高纤维的润湿性和吸湿性。
5. 硅烷类亲水整理剂：硅烷类化合物可以通过与纤维表面
反应生成化学键，从而增强纤维的亲水性。
需要根据具体应用场景和需求选择适合的亲水整理剂，并遵循相应的使用方法和配方。
聚酯聚醚嵌段共聚物亲水整理剂
聚酯聚醚嵌段共聚物亲水整理剂
聚酯聚醚嵌段共聚物亲水整理剂是一种能够增强纺织品亲水性能的化学品，它能够使纺织品具有更好的湿润性和透气性。
本文将从亲水整理剂的原理、应用范围以及优势等方面进行介绍。
亲水整理剂是一种在纺织品加工过程中使用的化学品，其主要成分为聚酯聚醚嵌段共聚物。
这种聚合物具有疏水性和亲水性两种特性，通过在纺织品表面形成一层微细的膜结构，使纺织品表面形成一种均匀而稳定的亲水层。
这种亲水层能够吸附和保持水分子，提高纺织品的湿润性和透气性，使其更加舒适和适合人体穿着。
亲水整理剂广泛应用于纺织品加工过程中，特别是在制作运动服、泳衣、内衣等需要具备良好湿润性的产品上。
它可以使纺织品表面形成一个微细的水层，减少摩擦力，提高舒适感；同时，它还能够增加纺织品的透气性，减少汗液的滞留，保持肌肤干燥。
因此，亲水整理剂广受消费者的欢迎。
与传统的纺织品整理剂相比，聚酯聚醚嵌段共聚物亲水整理剂具有许多优势。
首先，它具有良好的耐久性，在多次洗涤后仍能保持其亲水性能。
其次，它对环境友好，不会对环境造成污染。
此外，亲水整理剂具有较高的稳定性，不易被光、热、酸碱等因素破坏，能够在不同的加工条件下保持一定的整理效果。
聚酯聚醚嵌段共聚物亲水整理剂是一种能够提高纺织品亲水性能的
化学品。
它通过形成微细的亲水层，使纺织品具有更好的湿润性和透气性，提高舒适性和适用性。
亲水整理剂具有耐久性、环保性和稳定性等优势，受到了广大消费者的青睐。
相信随着科学技术的不断发展，亲水整理剂将在纺织品行业中发挥更大的作用，为人们带来更好的生活体验。
吸湿排汗舒适整理剂及其生产工艺和应用[发明专利]
![吸湿排汗舒适整理剂及其生产工艺和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/054742b8ad02de80d4d840f0.png)
专利名称：吸湿排汗舒适整理剂及其生产工艺和应用专利类型：发明专利
发明人：陈金辉
申请号：CN200810024025.X
申请日：20080424
公开号：CN101265664A
公开日：
20080917
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于聚酯纤维进行改性、使之具有良好的吸湿排汗性的吸湿排汗舒适整理剂的配方、生产工艺及应用，所述的吸湿排汗舒适整理剂的配方包括：聚乙二醇、乙二醇、聚醚和对苯二甲酸二甲酯；采用二步法连续生产工艺进行，第一步酯化，向反应釜中投入聚乙二醇、乙二醇和聚醚和对苯二甲酸二甲酯，在催化剂的作用下进行酯化反应；第二步，将酯化反应后生成的物料输送到聚合釜，在高温、真空和催化剂的作用下进行聚合，生成分子量在30000～50000的高分子量的聚酯/聚醚嵌段共聚物即吸湿排汗舒适整理剂。
这种吸湿排汗舒适整理剂可直接使用，也可以与氨基硅油等物质复配使用，对聚酯纤维进行化学改性。
申请人：张家港市德宝化工有限公司
地址：215635 江苏省张家港市金港德积镇北京路50号
国籍：CN
代理机构：张家港市高松专利事务所
代理人：黄春松
更多信息请下载全文后查看。
巯基改性有机硅整理剂的制备与应用
巯基改性有机硅整理剂的制备与应用一、引言巯基改性有机硅整理剂的研究背景和意义二、巯基改性有机硅整理剂的制备方法1.硅氢化合物的合成2.巯基化反应3.整理剂分散液的制备三、巯基改性有机硅整理剂的性能1.表面张力2.接触角测定3.滴定值4.扫描电镜观察四、巯基改性有机硅整理剂的应用1.纺织品整理2.皮革整理3.纸张整理4.建筑涂料五、结论巯基改性有机硅整理剂的应用前景和发展趋势一、引言巯基改性有机硅整理剂是一种具有优异性能的功能化合物，在纺织、皮革、纸张和建筑涂料等领域有广泛应用。
这种化合物能够通过改善基材的表面性能，提高其防水性、防油性、抗污性、抗静电性等，从而增加其价值和使用寿命。
因此，通过优化巯基改性有机硅整理剂的制备工艺和应用技术，能够为相关产业的发展提供有力的支持和保障。
二、巯基改性有机硅整理剂的制备方法1.硅氢化合物的合成巯基改性有机硅整理剂的核心化合物是硅氢化合物，其合成方法主要有两种。
一是采用氢气和硅烷作为原料，通过催化加氢反应制得；二是采用氢气和氯硅烷作为原料，在铝、镍等金属催化剂的存在下，在高温和高压下反应得到硅氢化合物。
2.巯基化反应将硅氢化合物与含有巯基的有机物反应得到巯基改性有机硅整理剂。
在反应过程中，应该重点掌握反应温度、反应时间、反应物的比例等因素，以保证反应的高效性和产品质量的稳定性。
3.整理剂分散液的制备巯基改性有机硅整理剂的应用通常是以分散液的形式进行的。
制备整理剂分散液的方法主要有两种。
一是将整理剂直接溶解在水中形成的分散液，由于分子量大、聚集能力强等原因，使溶液会不流动，变粘度，难以稳定，所以一般添加分散剂和等电点调节剂来稳定分散状态；二是采用溶液加乳化的方法，将整理剂和乳化剂充分混合，再加入水逐渐形成分散液。
巯基改性有机硅整理剂的制备方法较为简单，但需要注意很多细节，只有掌握了制备方法的技术要点，才能制备出高效、稳定的整理剂产品。
三、结论总之，巯基改性有机硅整理剂的制备方法和应用技术都具有一定的复杂性和专业性。
探析新型改性聚酯纤维的性能特点及应用领域
探析新型改性聚酯纤维的性能特点及应用领域徐造林;章友鹤;赵连英【摘要】文章分析了聚酯纤维的性能特点及存在的弊端,并根据近几年国内化纤企业对常规聚酯纤维的改性情况,从仿棉、仿羊绒、差异化、功能化等方面进行分析,探讨纺织企业在采用改性聚酯纤维开发新型纱线、面料等方面的更多选择.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】4页(P79-82)【关键词】聚酯纤维;性能特点;改性技术;扩展应用【作者】徐造林;章友鹤;赵连英【作者单位】浙江航民科尔纺织有限公司;浙江纺织工程学会;浙江理工大学【正文语种】中文【中图分类】TS102.5;TS104聚酯纤维在我国多指涤纶，它是目前国内生产与使用量最多的合成纤维品种。
聚酯纤维具有高强、质轻、不怕霉蛀及易洗快干等优点。
其纤维的强度和伸长率均高于棉花，纤维初始模量大，抗皱性能好，具有洗可穿的特性。
但从长期使用实践中发现，常规聚酯纤维存在吸湿性差、易起静电、易起毛起球等弊端，在一定程度上限制了常规聚酯纤维使用领域的拓展。
近年来，国内外化纤企业为了改善常规聚酯纤维性能上的弊端，从改善纤维结构着手，采用多种物理和化学手段对常规聚酯纤维的内部与外部结构进行改造，开发出多种改性聚酯纤维，使其应用领域不断扩展。
本文对近几年国内开发的新型改性聚酯纤维的性能特点及其应用拓展情况进行初步探析，旨在使应用企业进一步了解新型改性聚酯纤维的性能特点，以便开发出更多满足市场需求的纺织品。
1 PBT和PTT纤维的开发与应用PBT和PTT纤维是在常规聚酯纤维（PET）基础上，通过对分子结构进行改性而开发的两种新型聚酯纤维。
其中，PBT纤维由对苯二甲酸二甲酯（DMT）或对苯二甲酸（TBH）与丁二醇酯化后缩聚而成。
PBT比常规PET分子多2 个亚甲基链，且PBT较大的亚甲基分子的主链结构呈螺旋状，与锦纶分子结构相似，因此PBT纤维的柔软性、耐磨性和弹性与锦纶相近。
同时PBT纤维的玻璃化温度较低，故在无载体情况下可采用分散染料进行常压沸染，克服了常规PET纤维染色困难的弊端。
非织造布亲水整理及亲水剂-概述说明以及解释
非织造布亲水整理及亲水剂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：非织造布（Nonwoven Fabric）是一种以纤维为原料，通过机械，热力或化学处理，成网状结构的新型材料。
与传统的纺织品相比，非织造布具有独特的特性和广泛的应用领域。
在不同领域，如医疗、卫生、农业和工业，非织造布都发挥着重要的作用。
然而，由于非织造布的生产过程中存在一些问题，例如纤维之间的孔隙度小、表面紧密等，导致其亲水性较差，不易吸水和透气性较差。
这在一些特殊的应用场景下会造成不便和局限性。
为了改善非织造布的亲水性能，亲水整理成为一种常见的解决方法。
亲水整理是通过添加亲水剂，改变非织造布表面的性质，使其具有更好的亲水性能。
亲水剂可以渗透到纤维中，改变纤维表面的能量状态，使水分能够更好地与纤维接触，提高非织造布的吸湿性和透气性。
本文将重点介绍非织造布亲水整理及亲水剂的相关知识。
首先，我们将对非织造布的概念进行详细阐述，并描述其在各个领域的应用情况。
然后，我们将介绍非织造布亲水整理的原理和方法，并详细讨论亲水剂的种类、性质和应用。
最后，我们将对非织造布亲水整理及亲水剂的研究现状进行总结，并展望未来的发展方向。
通过本文的阅读，读者将能够了解非织造布亲水整理及亲水剂的基本概念和原理，对非织造布的性能改善有一个全面的认识。
同时，本文还将为相关研究和应用提供一定的参考和指导，推动非织造布亲水整理领域的进一步发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍本文的组成和结构，以帮助读者更好地理解文章的内容和线索。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中，将简要介绍非织造布亲水整理及亲水剂的背景和意义。
文章结构部分将在本部分中进行详细阐述，以便读者更好地掌握文章的整体结构和内容安排。
目的部分将明确阐述本文的写作目的，给读者一个清晰的指引。
正文部分是本文的核心内容，主要包括非织造布亲水整理和亲水剂两个小节。
聚酯织物吸湿排汗亲水整理工艺的研究
聚酯织物吸湿排汗亲水整理工艺的研究摘要本研究旨在探讨聚酯织物的吸湿排汗亲水整理工艺，以提高织物在穿着舒适性和功能性方面的性能。
通过对聚酯织物的材料特性和整理工艺的研究，我们发现了一些有效的方法来改善聚酯织物的吸湿排汗和亲水性能。
本文将详细介绍这些方法以及它们在聚酯织物中的应用。
1. 引言1.1 研究背景聚酯纤维由于其优异的物理性能和化学稳定性在纺织行业得到广泛应用。
然而，聚酯织物在吸湿排汗和亲水性方面的性能相对较差，限制了其在一些领域的应用。
因此，研究聚酯织物吸湿排汗亲水整理工艺具有重要的理论和应用价值。
1.2 研究目的本研究的目的是探索一种有效的方法来改善聚酯织物的吸湿排汗和亲水性能。
通过研究聚酯织物的材料特性和整理工艺，我们希望能够找到一种能够提高织物舒适性和功能性的工艺。
2. 聚酯织物的材料特性分析2.1 化学结构聚酯纤维的化学结构决定了其物理性能和化学稳定性。
聚酯纤维由长链聚酯组成，其化学结构中含有酯基功能团。
2.2 物理性能聚酯纤维具有较高的强度和弹性模量，同时具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
然而，聚酯织物的吸湿排汗和亲水性能较差。
2.3 市场应用由于其良好的物理性能和化学稳定性，聚酯纤维广泛应用于服装、家居纺织品、工业过滤等领域。
3. 聚酯织物吸湿排汗亲水整理工艺的研究方法3.1 实验材料本研究选取了常见的聚酯织物样品作为实验材料，包括涤纶、尼龙和锦纶。
3.2 实验设计通过改变整理工艺参数，如整理剂浓度、整理温度和整理时间，我们对实验样品进行了不同条件下的整理实验。
3.3 实验方法我们利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)和接触角测量仪等方法对整理后的样品进行了表征和分析，以评估整理工艺对聚酯织物的影响。
4. 聚酯织物吸湿排汗亲水整理工艺的改进方法4.1 表面改性通过改变聚酯织物表面的化学性质，我们可以提高其亲水性能。
常用的改进方法包括表面涂层、表面活化和表面改性剂的引入。
高分子化学课程论文：聚酯纤维的合成及应用汇总
学号：********高分子化学课程论文学院化学化工学院专业化学年级201级化学班姓名论文（设计）题目聚酯纤维的合成及应用指导教师彭琪职称讲师成绩2016年6月17日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)引言 (1)1.聚酯纤维的结构与性能 (1)1.1聚酯纤维的结构 (1)1.2聚酯纤维的性能 (2)1.2.1物理性质 (2)1.2.2力学性能 (2)1.2.3化学稳定性 (2)1.2.4耐微生物性 (2)2.聚酯纤维的合成 (2)2.1主要原料 (3)2.2聚酯纤维的合成原理与工艺 (3)2.2.1聚酯纤维的合成原理 (3)2.2.2聚酯纤维的生产工艺 (4)3.聚酯纤维的应用 (5)3.1家纺用品方面 (5)3.2交通运输方面 (5)3.3工业方面 (6)参考文献 (6)聚酯纤维的合成及应用学生姓名：学号：20135051化学化工学院201级化学专业班指导教师：彭琪职称：讲师摘要：本文首先对聚酯纤维的结构与性能进行综述，然后介绍它的合成方法，最后介绍聚酯纤维的应用。
关键词：聚酯纤维；结构；性能；合成；应用Abstract: In this paper,the structure and properties of polyester fiber are summarized. The synthesis methods and the application of polyester fiber are introduced. Keywords: polyester fiber; structure; properties; synthesis; application引言聚酯纤维是由大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤聚合物纺制而成的合成纤维，目前，所谓聚酯纤维通常是指聚对苯二甲酸乙二酯纤维(PET)，是以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇为原料，经酯交换、缩聚、纺丝和纤维后加工等四个步骤而制得。
有机硅改性聚酯树脂的研究进展
有机硅改性聚酯树脂的研究进展王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青(山东大学材料科学与工程学院,济南250061)摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。
介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。
展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。
关键词:有机硅,聚酯树脂,改性中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04收稿日期:2006-03-20。
作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。
*联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。
有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。
目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。
这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性[1];广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、医疗等行业。
但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。
在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。
这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯[2]。
聚酯具有光亮、丰满、硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。
用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围[3]。
近几年来,有机硅改性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。
有机硅改性水性聚酯的制备与性能
有机硅改性水性聚酯的制备与性能
有机硅改性水性聚酯是一种新型的多功能环保涂料，可以满足当前市场对环保、耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能方面的要求，也能够更好地发挥环保的作用。
有机硅改性水性聚酯的制备与性能有着广泛的研究，为建筑涂料行业带来新的变化。
二、材料与方法
有机硅改性水性聚酯的制备，需要用到的材料包括有机硅改性剂、聚氨酯基硅烷、氨基型硅油、乙二醇基和表面活性剂等。
本次实验中，使用抗紫外线改性剂为基础，引入0.2％~2％的硅改性剂、2％~4％
的聚氨酯基硅烷、3％~4％的氨基型硅油以及3％~6％的乙二醇基和
表面活性剂，经过高温混合、调节pH值、分散剂添加等步骤，最后
得到有机硅改性水性聚酯。
三、结果
经过实验，有机硅改性水性聚酯具有良好的环保性，抗紫外线性能优异，耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能较高。
由测试结果可以看出，与传统的油性涂料相比，有机硅改性水性聚酯的耐久性、耐磨性和抗污染性都有显著提高，可以有效抑制室内二次污染，对建筑空间有很好的保护作用。
四、结论
有机硅改性水性聚酯具备了良好的环保性、抗紫外线性能、耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能，可以满足当前市场对环保、耐磨、防潮、透气性能、抗霉变和耐污性能方面的要求，也能够更好地
发挥环保的作用，为建筑涂料行业带来新的变化。
在制备有机硅改性水性聚酯过程中，以适当的改性剂、聚氨酯基硅烷、氨基型硅油、乙二醇基和表面活性剂为基础，经过高温混合、调节pH值、分散剂添加等步骤，可以得到有机硅改性水性聚酯，从而达到良好的涂料性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表 3 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂对聚酯纤维织物的 应用性能测试结果
聚酯纤维亲水 整理剂类型
白度 /%
柔软度 /级
亲水性/s
未洗
洗5次
空白
86.2
1
表 4 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂与非硅类聚酯纤维 亲水整理剂的理化性能
理化性能
聚酯纤维亲水整理剂类型
有机硅改性
常规非硅类
外观
土黄色固体颗粒
米黄色固体颗粒
离子性
非离子
非离子
从表 2 可知,当 w(端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧 烷)为 12%(对反应物质量)时,粘度下降较多,说明对聚 合反应的抑制作用较大.综合考虑,优选 w(端羟基聚 醚封端聚二甲基硅氧烷)为 10%(对反应物质量)进行 聚合反应. 2.1.3 催化剂
表 2 端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷用量对粘度的影响 w(有机硅聚醚硅油)/(%,对反应物质量) 0 6 8 10 12
粘度/mPa·s
405 392 389 388 356
2.2.2 理化性能 对于同类产品,粘度与分子质量呈线性关系,粘度
越大,则相应产品的分子质量就越大.表 4 为有机硅 改性聚酯纤维亲水整理剂与常规非硅类聚酯纤维亲 水整理剂的理化性能对比.
表 1 PEG 分子质量及质量分数对润湿时间的影响
w(PEG)/%
Mn(PEG)
润湿时间/s
t1
t2
50
1 000
2.18
35.13
1 500
2.14
14.36
2 0002.32 Nhomakorabea2.72
60
1 000
1.62
65.00
1 500
1.98
32.27
2 000
2.02
2.21
70
1 000
1.35
110.20
关键词： 有机硅; 聚酯纤维; 亲水整理剂; 柔软性 中图分类号: TQ610.4+92 文献标识码: B 文章编号: 1004－0439(2009)06－0044－03
Synthesis and application of the silicone modified hydrophilic finishing agent for polyester fiber
>360
>360
常规非硅类
84.2
3
2
2
有机硅改性
84.5
5
2
2
pH(1%水溶液) 粘度/mPa·s 水溶性 相容性
6~7 388 完全溶解 可与其他离子混用
6~7 402 完全溶解 可与其他离子混用
3 结论
(1)在传统聚酯纤维亲水整理剂中引入有机硅链 段,并对 PEG 分子质量和质量分数、端羟基聚醚封端 聚二甲基硅氧烷用量、催化剂进行确定,合成出具有 优异亲水整理效果、手感柔软并具有平滑性能的有机 硅改性聚酯纤维亲水整理剂.
要求多,在实际大生产中实施较少,故对聚酯纤维亲 水整理剂的研究较多.本文用自制端羟基聚醚封端聚 二甲基硅氧烷取代传统聚醚,通过酯交换、缩聚反应, 合成了有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,并应用于聚 酯纤维.
1 实验
1.1 试剂与仪器
收稿日期：2008-10-17 作者简介：刘瑞云(1980-),男,江苏姜堰人,工程师,主要从事硅油及纺织化学品的生产、开发与管理工作.
LIU Rui-yun, QIAN Guo-hua
（Zhangjiagang TOP Chemical Co., Ltd, Zhangjiagang 215600, China）
Abstract： Silicone modified hydrophilic finishing agent for polyester fiber was prepared using self-made hy－ droxyl terminated polyether dimethyl siloxane to replace conventional polyether, and dimethyl terephthalate, polyethylene glycol, ethylene glycol through transesterification, polycondensation. The optimal synthesis technol－ ogy was: w(PEG 2 000) was 60%，w(hydroxyl terminated polyether dimethyl siloxane) was 10%（on the weight of reactant），Sb2O3 was used as the catalyst in polycondensation. The prepared product was used to finish polyester fabric. The results showed that the introduction of siloxane chain endow the prepared silicone modified hy－ drophilic finishing agent for polyester fiber better softness and smoothness than the traditional hydrophilic finish－ ing agent.
Key words： silicone; polyester fiber; hydrophilic finishing agent; softness
聚酯纤维具有许多天然纤维无法比拟的优良性 能,如弹性好、强度高、耐磨性好等,但由于其是典型 的疏水性纤维,在服用或装饰用过程中存在易带静电、 易吸污、难去污及手感差等缺点.[1]改善方法有:(1)对 聚酯纤维进行改性,引入亲水性基团,使纤维具有亲 水性和抗静电性,改善其服用性能;(2)用亲水整理剂 对聚酯纤维进行后整理加工,赋予织物亲水性、抗静 电性和柔软性.[2]改性聚酯纤维在技术及设备等方面的
2 结果与讨论
2.1 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂合成反应的影 响因素 2.1.1 共聚物结构
亲水链段在聚合物中所占比例直接影响亲水抗 静电效果和耐久性.亲水链段过多,初始亲水抗静电效 果较好,耐久性较差.过少,则亲水抗静电效果较差,同 时因共晶链段的增多,聚合物熔点升高,织物定型温度 达不到聚合物粘流态温度,两者不能产生很好的共晶 作用,耐久性仍不理想,而且共聚物乳化分散困难.[5]通 过测定整理织物的润湿时间 t1 和洗涤 5 次后的润湿 时间 t2,选择合成亲水整理剂的最佳 PEG 分子质量和 质量分数,结果如表 1 所示.
1 500
1.62
70.28
2 000
1.52
2.89
80
1 000
1.02
145.24
1 500
1.12
136.21
2 000
1.12
3.01
从表 1 可以看出,用平均分子质量为 1 000、1 500 的 PEG 合成的共聚物作为亲水整理剂,虽有较好的初 始亲水性,但耐久性较差;用分子质量为 2 000 的 PEG 合成的共聚物作为亲水整理剂,既具有较好的亲水性, 又具有较好的耐久性.当 PEG 2 000 质量分数为 60%
第 26 卷第 6 期 2009 年 6 月
印染助剂 TEXTILE AUXILIARIES
Vol．26 No．6 Jun．2009
有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂的 合成及其应用
刘瑞云， 钱国华
（张家港市托普化工有限公司， 江苏张家港 215600）
摘 要： 采用自制端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷取代传统聚醚,与对苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇、乙二醇通过酯交换、缩聚 反应,合成出有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,其优化合成工艺条件为:w(PEG 2 000)为 60%,w(端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷)为 10%(对反应物质量),Sb2O3 为缩聚反应催化剂.将合成产物用于涤纶织物整理,结果表明:引入有机硅氧烷链段后,合成的有机硅改性聚 酯纤维亲水整理剂整理的织物比传统聚酯纤维亲水整理剂整理的织物具有更好的柔软性及平滑性.
在烧杯中加入 90 g 去离子水,升温到 80 ℃,开动 搅拌,加入 10 g 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂,搅 拌 30 min,得到固含量为 10%的外观带蓝光乳白色的 乳液. 1.3.2 应用[3]
以聚酯纤维织物为整理布料,将固含量为 10%的 有机硅改性聚酯纤维亲水整理剂 2 份与 98 份水配成 20 g/L 整理液,二浸二轧,轧余率为 80%,100 ℃烘干, 180 ℃焙烘 30 s. 1.4 性能测定
46
印染助剂
26 卷
时,t1 和 t2 的数值很接近,说明耐久性较好,故选择分 子质量为 2 000、质量分数为 60%的 PEG 合成有机硅 改性聚酯纤维亲水整理剂. 2.1.2 端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷用量
端羟基聚醚封端聚二甲基硅氧烷在聚合物中作 为改性剂,用量太少,对织物的手感改善作用不明显; 用量太大,聚合反应时,对聚合起到抑制作用,本实验 通过检测聚合物的粘度来选择合适的用量,见表 2.
粘度:取乳化好的 10%有机硅改性聚酯纤维亲水 整理剂 200 g 加入到 250 mL 烧杯中,25 ℃恒温,选择 合适的转子及转速,读取屏幕上的读数即为样品粘度; 离心稳定性:将固含量为 10%的有机硅改性聚酯纤维 亲水整理剂置于离心试管中,于转速 3 000 r/min 下离
心 45 min,目测乳液是否分层;柔软性:多人手触摸评 定法,分为 1~5 级,数值越大越柔软;亲水性[4]:用标准 滴管(25 滴/mL)从离织物 3 cm 高度处向水平铺展的织 物表面滴 1 滴水,从静态情况下测定织物吸收完 1 滴 水所用的时间;白度[5]:按 GB 8425-87 测试.