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《东华大学》 2009年
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新型含氟聚合物织物整理剂的合成及应用

黄继庆  
【摘要】:含氟聚合物织物整理剂研究是有机氟化学的一个重要研究分支,含氟聚合物织物整理剂不仅能赋予织物优异的拒水拒油性,而且能保有织物原有的色泽、手感、透气性、穿着舒适性等,从而成为当今拒水拒油整理剂的主流。本文设计合成了几种新型的含氟聚合物,并对其作为织物整理剂的性能进行了研究。全文主要包括以下四个方面的工作。 第一部分,设计合成了具有疏水/疏油基团的氟代环氧丁烷单体34FOx和具有亲水基团的环氧丁烷单体EtOx,并通过此二单体的阳离子开环共聚合成了具有不同组分比例的聚醚二元醇P(34FOx:EtOx)。然后以聚醚二元醇P(34FOx:EtOx-1:1)为软段,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和扩链剂1,4-丁二醇为硬段合成了具有疏水疏油—亲水智能表面的聚氨酯PU3。液态石蜡在以玻璃板和棉织物为基质的PU3表面上的接触角分别可达到85°和119°,表现出良好的疏油性;水在以玻璃板为基质的PU3表面刚开始时的接触角较大,为108°,这表明聚氨酯PU3在与水刚接触时表现出疏水性。随着时间的延长,水在样品上的接触角逐渐减小,在25分钟内由108°降低到25°,表现出亲水性,实现了由疏水/疏油性表面到亲水性表面的转换。 第二部分,设计合成了短氟碳链修饰的环氧丁烷6FOx和溴代环氧丁烷BrOx,并以这两种环氧丁烷为单体通过阳离子开环聚合制备了聚醚二元醇P(6FOx:BrOx)。以P(FOx:BrOx)为软段,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和扩链剂1,4-丁二醇为硬段合成了具有疏水链段(-CF_3)和反应基团(-Br)的聚氨酯FBr-PU。此类聚合物不仅可以赋予织物优良的疏水性能(WCA=133°),而且其包含的反应基团(-Br)为聚合物的进一步改性以获得更广泛的功能提供了可能。 此外从全氟丁基磺酰氟出发设计合成了短氟碳链环氧丁烷FSOx。并以5,5-二甲基海因为原料,先通过N-烷基化合成了带有羟基的中间体,再通过Williamson醚化合成了带海因侧基的环氧丁烷单体HyBrOx。以FSOx与HyBrOx的共聚物作为软段,IPDI和1,4-丁二醇作为硬段得到的聚氨酯FHy-PU将可能具有疏水、透气、抗菌、易去污等复合功能。但是,受时间限制,本文目前只完成了FSOx、FBrOx和HyBrOx单体的合成,正在积极探索FSOx与HyBrOx的共聚反应条件。 第三部分,设计合成了含短氟碳链水性聚氨酯WFPU。其以水为分散介质,不仅具有不燃、无毒、无污染、节约能源以及易加工等优点,而且应用短氟碳链(-CF_3)提供功能改性,不会产生由长氟碳链化合物所引起的环境污染和生物累积问题,是一种绿色环保型拒水拒油剂。WFPU在玻璃板上成膜后,对水的接触角可达111°,具有良好的疏水性能。 第四部分,疏水/疏油性的表面可以通过化学改性来降低表面能。以往的研究主要是通过应用长全氟链C_nF_(2n+1)(n≥8)来降低表面自由能。但是有许多证据表明,长全氟链化合物存在生物积累和对环境的污染等问题,虽然应用短氟碳链化合物可以避免此类问题,但其拒油性不佳,因此人们开始探索怎样合成一种合适的化合物,使其既拥有优异的拒水拒油性能,又不存在长全氟碳链的污染问题。基于这一指导思想,本文设计合成了含氟丙烯酸酯3a-d,并通过乳液聚合成功合成了对应的三元共聚物4a-d。通过传统的轧-烘-焙过程,合成的产物4a-d被应用到棉织物上。其中含-CH_2CF_2-片段的含氟碳链丙烯酸酯共聚物4b、4c赋予了织物优异的拒水拒油性能,对十四烷的接触角均为116°,拒油级别分别达到6级和5级;对水的接触角分别为140°和138°,拒水级别均达到6级,与传统的长全氟链丙烯酸酯共聚物4a的拒水拒油性能相当。并与含相同碳链长度的短氟碳链丙烯酸酯共聚物4d做对比,4d只有5级拒水性,而没有拒油性能。因此,含-CH_2CF_2-片段的含氟聚丙烯酸酯作为环保型拒水拒油剂,具有可替代目前使用的长全氟碳链拒水拒油剂的潜在价值。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TS195.2

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【引证文献】
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1 聂超;孟卫东;;新型含氟含磷水性聚氨酯的合成及在棉织物上的应用[J];东华大学学报(自然科学版);2012年01期
2 姚敏敏;杨勇;薛明洋;林苗;;新型含氟表面活性剂的合成及性能[J];化工新型材料;2013年12期
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1 聂超;环境友好型水性聚氨酯的合成及在棉织物上的应用[D];东华大学;2011年
2 胡贻欣;香豆素衍生物及含有香豆素单元的聚合物的合成及表征[D];东华大学;2011年
3 姚敏敏;全氟碳链拒水拒油整理剂的合成及应用[D];东华大学;2013年
4 李晓伟;新型含全氟短碳链拒水拒油整理剂的合成与应用[D];东华大学;2014年
5 徐睿;含氟拒水整理剂的合成[D];西安工程大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋适,张永明,刘燕刚;聚合物型含氟整理剂的研究进展[J];日用化学工业;2004年05期
2 李立民,黄象安;应用原子力显微镜研究热塑性聚氨酯的微相分离[J];东华大学学报(自然科学版);2004年02期
3 文秀芳,皮丕辉,程江,杨卓如;防腐涂料用环氧改性水性聚氨酯树脂的合成[J];腐蚀科学与防护技术;2005年03期
4 张武英,修玉英;水性聚氨酯的合成及改性研究[J];广东化工;2005年03期
5 陈清元,沈家瑞,张勇,陈时远;不同硬段结构的聚丁二烯聚氨酯弹性体的形态结构研究[J];高分子材料科学与工程;2000年05期
6 赵孝彬,杜磊,张小平,郑剑;聚氨酯弹性体及其微相分离[J];高分子材料科学与工程;2002年02期
7 文庆珍,朱金华,姚树人;硬段结构对聚氨酯弹性体相容性及阻尼性能的影响[J];高分子材料科学与工程;2002年04期
8 瞿金清,陈焕钦;水性聚氨酯涂料研究进展[J];高分子材料科学与工程;2003年02期
9 张治军,谷国团,党鸿辛;含氟织物整理剂的发展概况及展望[J];高分子材料科学与工程;2004年05期
10 叶霖;高鹏;张晓雯;冯增国;吴锋;陈实;王国庆;;氧杂环丁烷开环聚合[J];功能高分子学报;2005年04期
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1 秦秀敏;聚醚型聚氨酯(脲)弹性体的改性、形态结构及性能研究[D];上海交通大学;2006年
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1 黄松;水性含氟聚氨酯的合成及膜性能的研究[D];苏州大学;2007年
【共引文献】
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1 胡定一,韩克清,滕翠青,杜秉公,余木火;含脲结构的热塑性聚氨酯的制备[J];工程塑料应用;2003年03期
2 张启霞;徐灏龙;吴斌;;微生物固定化网状聚氨酯载体的研制[J];工程塑料应用;2007年02期
3 王国建;刘跃东;;碳纳米管原位改性聚氨酯的研究[J];工程塑料应用;2009年03期
4 谈娟娟;贾智源;盛德鲲;杨宇明;;聚醚型聚氨酯弹性体的合成及其动态力学行为[J];工程塑料应用;2009年09期
5 赵培仲;胡芳友;黄旭仁;;梯度温度场对聚氨酯微相分离程度的影响[J];工程塑料应用;2011年08期
6 李斌;张洪民;杜华太;马卫东;孙志勇;孙国华;张颖异;陈斌;刘凯;;Kevlar纤维的表面改性研究[J];工程塑料应用;2012年03期
7 刘瑾;李真;宁吕华;;丙烯酸酯类改性水性聚氨酯的合成与性能研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年03期
8 汪江节;陈建兵;伍光辉;王瑞侠;;种子乳液聚合合成含氟水基聚氨酯分散体膜的研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年02期
9 李全德;孟惠民;;纳米SiO_2粒子复合对聚脲涂层耐蚀性能的影响[J];北京科技大学学报;2011年06期
10 冯增国;赵玉美;叶霖;白莹;吴锋;;3-丙烯酰氧甲基-和3-[2-甲氧基(三乙氧基)]甲基-3′-甲基氧杂环丁烷共聚物的合成及导电性能[J];北京理工大学学报;2006年12期
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1 杜辉;于鹏程;马立青;王振波;董建国;;国内聚氨酯灌浆材料的种类及其应用领域[A];全国第十三届防水材料技术交流大会论文集[C];2011年
2 史立彤;刘金宝;张志功;;喷涂聚脲防水涂料施工中相关辅助材料的研究及其应用[A];全国第十三届防水材料技术交流大会论文集[C];2011年
3 赖振峰;朱宁;袁振;曹春莉;王万金;贺奎;;客运专线喷涂聚脲防水涂料的配方设计及其施工性能研究[A];新防水堵漏工程标准宣贯与技术研讨会论文集[C];2011年
4 沈春林;周俊;李芳;苏立荣;;聚氨酯防水保温材料的设计与施工[A];中国重庆首届化学灌浆与防水堵漏裂缝控制技术研讨会文集[C];2006年
5 沈春林;李芳;苏立荣;杨炳元;;聚氨酯防水保温材料的设计与施工[A];中国防水堵漏保温技术高峰论坛论文集[C];2006年
6 沈春林;李芳;苏立荣;杨炳元;;聚氨酯防水保温材料的设计与施工[A];全国第九次防水材料技术交流大会论文集[C];2007年
7 尚建鹏;郭晓光;马昱博;石峰;邓友全;;氨基甲酸乙酯为羰源制备N-取代氨基甲酸酯研究[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
8 陈鑫实;;浅谈聚氨酯密封条的生产工艺和设备(现场浇注发泡垫圈)[A];PPTS2005塑料加工技术高峰论坛论文集[C];2005年
9 朱劲松;郑震;王新灵;;可用于吸声的玻璃纤维/聚氨酯复合材料的研究[A];上海市化学化工学会2005年度学术年会论文摘要集[C];2005年
10 陈炜;秦秀敏;王新灵;郑震;;新型含氟二苯醚二胺扩链改性聚氨酯的研究[A];上海市化学化工学会2005年度学术年会论文摘要集[C];2005年
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1 汤威宜;新型含氟涂层材料的合成及其在棉织物上的应用[D];东华大学;2010年
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3 彭兰勤;水性聚氨酯纳米复合材料的制备及性能研究[D];兰州大学;2011年
4 姜绪宝;聚硅氧烷—聚丙烯酸酯—聚氨酯三元复合乳液的制备与表征[D];山东大学;2011年
5 王学敏;聚氨酯改性氯化聚丙烯的制备与性能研究[D];郑州大学;2010年
6 王磊;高含固量阴离子水性聚氨酯鞋用胶黏剂的制备及其黏结和成膜作用机理研究[D];陕西科技大学;2011年
7 徐徐;富马海松酸改性水性聚氨酯的制备和性能研究[D];中国林业科学研究院;2011年
8 阮长顺;新型骨修复材料可降解哌嗪基聚氨酯脲的研究[D];重庆大学;2011年
9 杨乘程;含氟丙烯酸酯乳胶粒子的可控合成与成膜研究[D];上海交通大学;2012年
10 高琼芝;UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯—聚氨酯双丙烯酸酯/SiO_2杂化涂料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2011年
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1 尚群;赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D];河南理工大学;2010年
2 王云英;聚氨酯中空纤维阻尼材料的制备工艺及性能研究[D];南昌航空大学;2010年
3 吴俊红;壳聚糖/羟丙基甲基纤维素包装薄膜及其改性研究[D];浙江理工大学;2010年
4 颜超;聚氨酯型相变微胶囊的制备及在Outlast/真丝织物上的应用[D];浙江理工大学;2010年
5 刘文作夫;热塑性聚氨酯弹性体的耐水解与老化性研究[D];湘潭大学;2010年
6 刘雷;水性油墨丙烯酸酯聚氨酯乳液的合成与性能研究[D];湖南工业大学;2010年
7 李玉华;酯溶性聚氨酯的合成及其在油墨中的应用研究[D];湖南工业大学;2010年
8 张学舟;聚氨酯的绿色合成工艺研究[D];华东理工大学;2011年
9 陆平晔;中低分子量聚氧化乙烯的合成研究[D];华东理工大学;2010年
10 闵茸;氟、硅改性水性聚氨酯的研究[D];华东理工大学;2011年
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1 王希军;李德胜;马於光;;有机染料双光子吸收截面与激发光强度的关系[J];半导体光电;2007年03期
2 张志刚;卢先明;甘孝贤;韩涛;邢颖;;相转移催化法合成BBMO和BAMO[J];火炸药学报;2007年05期
3 屈红翔,冯增国,于永忠;3,3-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷/四氢呋喃共聚醚的合成[J];火炸药学报;1998年02期
4 邓丽丽;郑大峰;徐桂龙;文秀芳;皮丕辉;程江;杨卓如;;含氟核壳苯丙乳液的合成与涂膜性能研究[J];电镀与涂饰;2010年11期
5 侯再坚;孟卫东;;多全氟链烷基醇的合成与应用[J];东华大学学报(自然科学版);2009年01期
6 李中华;孟卫东;;新型含氟丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用[J];东华大学学报(自然科学版);2009年05期
7 任雷;孟卫东;;新型含氟丙烯酸类聚合物的合成及其在棉织物上的应用[J];东华大学学报(自然科学版);2012年01期
8 池卫波;郑来久;;阳离子型含氟聚丙烯酸酯乳液的合成与应用[J];大连轻工业学院学报;2006年02期
9 武晔;海热提;;PFOS的禁用及其处理处置技术[J];环境科学与技术;2011年S1期
10 Nagnnath D.Kokare;Jaiprkash N.Sangshetti;Devanand B.Shinde;;Oxalic acid catalyzed solvent-free one pot synthesis of coumarins[J];Chinese Chemical Letters;2007年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 朱园勤;新型含氟聚芳醚的设计、合成及表征[D];东华大学;2007年
2 曾科;含氟丙基笼状倍半硅氧烷(POSS)的两亲性嵌段共聚物合成、表征及其自组装行为的研究[D];上海交通大学;2008年
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1 冉兴;香豆素荧光分散染料的合成研究[D];大连理工大学;2000年
2 陈敏;聚酯型聚氨酯水乳液的合成及性能研究[D];四川大学;2001年
3 沈艳涛;水性聚氨酯分散体的合成研究[D];郑州大学;2002年
4 邵菊美;水性聚氨酯的合成及其改性研究[D];苏州大学;2003年
5 邱丽;IPDI型水性聚氨酯的合成与性能研究[D];太原理工大学;2004年
6 潘阳;N-乙基 N-聚氧乙烯醇全氟辛基磺酰胺的合成与性能[D];南京工业大学;2004年
7 谢维斌;水性聚氨酯改性及其在织物涂层上的应用[D];苏州大学;2004年
8 伍胜利;水性聚氨酯的合成与改性研究[D];合肥工业大学;2005年
9 曹惠庆;水性聚氨酯的制备及性能研究[D];北京化工大学;2005年
10 杨金花;高稳定性聚酯型阴离子水性聚氨酯乳液的合成及改性研究[D];苏州大学;2004年
【二级参考文献】
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1 陈竹生,邬旭然,王文华,MacoskoC.W.;不同扩链剂对嵌段聚氯酯性质及微相分离的研究[J];工程塑料应用;1992年01期
2 黄建炎,蒋俊树;聚氨酯水乳皮革涂饰剂聚四氢呋喃——己二异氰酸酯共聚研究[J];安徽化工;1999年01期
3 徐丕坤;氟涂料(氟碳漆)在飞机上的应用[J];中国表面工程;2001年03期
4 甘孟瑜;李秋;马利;王成章;;核壳结构有机硅-丙烯酸酯乳液的合成[J];包装工程;2006年02期
5 狄剑锋,黄秀宝;稳定氟碳化合物涂层织物表面能的新方法研究[J];东华大学学报(自然科学版);2001年04期
6 李凤艳,赵玉萍,李淳;纯毛织物防污整理[J];大连轻工业学院学报;2002年01期
7 王克然,章骏;高新航空武器装备的发展对含氟材料的需求[J];飞机设计;2002年04期
8 王联果;高耐久有机氟涂料在道桥工程中的应用[J];腐蚀与防护;2000年11期
9 杨栋梁;氟烷基丙烯酸酯共聚物的组成与性能[J];纺织学报;1984年01期
10 冯爱芬,张永久;纳米三防羽绒服面料的研制[J];纺织学报;2004年02期
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1 程昊,李远新;XSF—1织物整理剂的研制[J];有机硅材料;1998年01期
2 ;CGF-亲水型有机硅织物整理剂[J];化工新型材料;1985年02期
3 ;全氟碘烷在织物整理剂中的应用前景看好[J];有机硅氟资讯;2005年08期
4 ;织物整理剂CPU树脂质量鉴定会在上虞召开[J];浙江化工;1980年03期
5 宋汝贤;;HJ—09新型织物整理剂在靖江投产[J];纺织器材;1990年01期
6 ;上海科大制成真丝织物整理剂[J];江苏蚕业;1986年02期
7 ;亲水型有机硅织物整理剂[J];精细与专用化学品;1987年02期
8 冯圣玉,于淑歧;SD-5非离子型抗静电有机硅织物整理剂鉴定会[J];印染;1987年03期
9 李克顺;;CGF亲水型有机硅织物整理剂[J];精细与专用化学品;1988年01期
10 ;708B多功效织物整理剂[J];精细与专用化学品;1993年10期
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1 江四九;李新通;;含氟有机硅细乳液的合成及性能[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贾;纺织品污染知多少[N];中国纺织报;2001年
2 危丽琼;有机硅下游市场开发渐入高峰期[N];中国高新技术产业导报;2009年
3 郭伟;扬州晨化集团为科技人员架“支点”[N];江苏经济报;2001年
4 王俞德;晨光院高纯四氟丙醇技术领先[N];中国化工报;2008年
5 郭伟;晨化集团大面积转化科技成果[N];中国乡镇企业报;2000年
6 洪福;“南极人”与杜邦和高校联手创新[N];科技日报;2000年
7 萧楠;烯丙醇:启动生产应用时机快到了[N];中国化工报;2004年
8 记者 高天宇;业界:美国当替代国不合理[N];国际商报;2010年
9 记者 高家宽 通讯员 沈瑞雄 邵坚;技术创新力度加大[N];嘉兴日报;2010年
10 常安;世界卫生组织提出三聚氰胺摄入量标准[N];大众科技报;2008年
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1 高传花;水性有机硅—聚氨酯嵌段共聚物的合成及其作为织物整理剂的研究[D];浙江大学;2009年
2 黄继庆;新型含氟聚合物织物整理剂的合成及应用[D];东华大学;2009年
3 汤威宜;新型含氟涂层材料的合成及其在棉织物上的应用[D];东华大学;2010年
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1 单良;结构可控的氟烷基丙烯酸酯共聚物型织物整理剂制备与应用性能[D];苏州大学;2014年
2 孙巍;聚氨酯/有机硅复合水分散体制备及在织物整理上的应用[D];天津大学;2008年
3 何铭铭;阳离子型聚硅氧烷助剂的制备及应用[D];华东理工大学;2011年
4 倪加旎;有机硅—聚氨酯共聚水分散液的合成及其作为织物整理剂的研究[D];浙江大学;2010年
5 帅博旺;新型丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用研究[D];东华大学;2012年
6 邵小娟;水性聚酯聚氨酯的合成及改性[D];西安工程大学;2012年
7 孔胜男;含氟聚丙烯酸酯多元共聚物乳液的合成及性能研究[D];山东大学;2013年
8 梁秦秦;有机硅的结构与表面吸附性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
9 李国萍;羊毛角蛋白的制备及其对苎麻织物整理的研究[D];西安工程大学;2012年
10 郑敏捷;封端型水性聚氨酯的合成及其改性研究[D];西安工程大学;2012年
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