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新型纺织浆料的制备及性能研究

作　者: 张迟
导　师: 于少明
学　校: 合肥工业大学
专　业: 化学工艺
关键词: 纺织浆料丙烯酸酯聚乙烯醇纳米材料性能
分类号: TS103.846
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

目前经纱上浆的主浆料一般分为变性淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸类浆料三大类。但由于聚乙烯醇难生物降解，所以许多国家纷纷提出了“少用或不用聚乙烯醇”的口号。现阶段常用的浆料中仍含有大量的聚乙烯醇，聚丙烯酸酯浆料吸湿再粘严重；淀粉浆料粘度波动大，糊化性能差。因而迫切需要开发一种经济环保、性能较好的新型浆料。本文针对当前浆料存在的问题，开展了以下工作：首先选用几种性价比共聚单体合成聚丙烯酸酯浆料，再以此浆料与醋酸酯淀粉浆料、聚乙烯醇浆料复配制备组合浆料，并通过一系列的实验来确定浆料的配比，达到降低聚乙烯醇含量的目的，最后在组合浆料中添加一定量的纳米材料来改善浆料性能。实验结果表明：用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯为单体，SDS和OP-10为复合乳化剂，用过硫酸钾引发乳液聚合所制备的聚丙烯酸酯浆料时，其最佳工艺条件为m（AA）：m（MA）：m（BA）：m（VAc）=5：8：5：2，m（SDS）：m（OP-10）=4：1、乳化剂含量为单体量的5％、引发剂含量为单体量的0．4％、聚合温度为70℃，并用NaHCO₃作为pH缓冲剂维持乳液稳定，通入氮气防止氧气阻聚。制备的聚丙烯酸酯类纺织浆料吸湿再粘和水溶性有一定改善，拉伸性能有所提高。组合浆料中聚丙烯酸酯浆料与醋酸酯淀粉浆料、聚乙烯醇浆料的质量比为15：10：12．5时，复配得到的组合浆料性能最好，且组合浆料中聚乙烯醇的含量比商业浆料中聚乙烯醇的含量下降了23％、毛羽贴服情况好，且具有较好的经济效益。在组合浆料中分别添加纳米SiO₂、纳米TiO₂和纳米Al₂O₃后可使其性能得到改善，其中添加0．5％的纳米TiO₂的浆料性能提高较多。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-11
插图清单  11-12
表格清单  12-13
第一章前言  13-19
  1.1 纺织浆料发展概况  13-15
  1.2 绿色纺织浆料研究进展  15-17
    1.2.1 变性淀粉浆料  16
    1.2.2 丙烯酸浆料  16-17
    1.2.3 聚酯浆料  17
    1.2.4 纳米浆料  17
  1.3 本课题研究的内容、目的和意义  17-19
第二章实验原理  19-24
  2.1 乳液聚合及其原理简介  19-22
    2.1.1 单体对聚合物的影响  19-20
    2.1.2 乳化剂对聚合物的影响  20-21
    2.1.3 引发剂对聚合物的影响  21
    2.1.4 温度对聚合物的影响  21-22
  2.2 纳米材料的分散机理  22-24
第三章实验部分  24-28
  3.1 实验药品与仪器  24-25
    3.1.1 实验原料与试剂  24
    3.1.2 实验仪器  24-25
  3.2 浆料的制备  25-26
    3.2.1 聚丙烯酸酯浆料的合成  25
    3.2.2 组合浆料的制备  25
    3.2.3 纳米材料分散性的研究  25
    3.2.4 纳米材料对浆料性能影响的研究  25-26
  3.3 浆料性能测试  26-27
    3.3.1 浆液性能测试  26
      3.3.1.1 浆液粘度  26
      3.3.1.2 浆液混溶性  26
    3.3.2 浆膜性能测试  26
      3.3.2.1 浆膜断裂强度  26
      3.3.2.2 浆膜水溶性  26
      3.3.2.3 浆膜耐磨性  26
    3.3.3 浆纱性能测试  26-27
  3.4 浆料结构表征  27-28
第四章结果与讨论  28-54
  4.1 聚丙烯酸酯浆料的合成及性能测试  28-36
    4.1.1 聚丙烯酸酯浆料配方的确定及合成工艺条件考察  28-34
      4.1.1.1 软硬单体配比对浆料性能的影响  28-29
      4.1.1.2 丙烯酸含量对浆料水溶性的影响  29
      4.1.1.3 丙烯酸甲酯含量对浆料粘度的影响  29-30
      4.1.1.4 乳化剂的选择及配比对乳液聚合的影响  30-32
      4.1.1.5 引发剂用量对乳液聚合的影响  32-33
      4.1.1.6 反应温度的对乳液聚合的影响  33
      4.1.1.7 通入氮气情况对乳液聚合的影响  33-34
      4.1.1.8 最佳条件下的重复性实验  34
    4.1.2 聚丙烯酸酯浆料表征  34-36
      4.1.2.1 红外分析  34
      4.1.2.2 差示扫描量热分析  34-35
      4.1.2.3 透射电镜分析  35-36
    4.1.3 小结  36
  4.2 组合浆料配方确定及性能测试  36-42
    4.2.1 组合浆料各组分配比的确定  36-39
      4.2.1.1 正交实验  36-39
      4.2.1.2 正交实验小结  39
      4.2.1.3 最佳配比下重复性实验  39
    4.2.2 不同淀粉浆料性能比较  39
    4.2.3 不同聚丙烯酸酯浆料性能比较  39-41
    4.2.4 组合浆料表征  41-42
      4.2.4.1 透射电镜分析  41
      4.2.4.2 光学显微镜对纱线毛羽的观察  41-42
    4.2.5 济效益分析  42
    4.2.6 小结  42
  4.3 纳米材料的分散性研究及对浆料性能的影响  42-54
    4.3.1 纳米材料分散性研究  42-45
      4.3.1.1 纳米SiO_2分散性研究  43-44
      4.3.1.2 纳米TiO_2分散性研究  44-45
      4.3.1.3 纳米Al_2O_3分散性研究  45
    4.3.2 纳米材料对浆料性能的影响  45-52
      4.3.2.1 纳米SiO_2含量对浆料性能的影响  46-48
      4.3.2.2 纳米TiO_2含量对浆料性能的影响  48-50
      4.3.2.3 纳米Al_2O_3含量对浆料性能的影响  50-52
    4.3.3 经济效益分析  52-53
    4.3.4 小结  53-54
结论与展望  54-56
参考文献  56-60

新型纺织浆料的制备及性能研究

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