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三元共聚物皂洗剂的合成及性能测试毕业论文

 2022-07-03 09:08:18  

论文总字数:19554字

摘 要

本课题以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸十八酯(SA)为原料,以偶氮二异丁腈为引发剂,在m(MA):m(AA):m(SA)=2:6:2,引发剂用量是单体总质量的2.5%,反应温度为75℃,反应时间为7h的条件下合成三元共聚物P(MA-AA-SA),再将产物配成不同浓度的皂洗剂进行皂洗性能测试。通过红外谱图的吸收峰和GPC谱图的吸收峰可判断该产物为马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸十八酯(SA)的共聚物。本课题利用活性红DSBE和活性黄S-3R两种染料对纤维织物进行染色和皂洗实验。通过对皂洗残液吸光度,皂洗后织物K/S值,皂洗后织物DE*值,皂洗后织物干湿摩擦牢度,皂洗后织物防沾色的测试可知,浓度范围为1.2g/L-1.5g/L,皂洗温度为85℃,皂洗时间为20min为目标皂洗剂的最佳工艺条件。与标样相比,其皂洗残液吸光度值是标样的0.5倍以上,皂洗后织物湿摩擦牢度达4-5级,干摩擦牢度达4-5级,均比标样提高1级,其与白色织物一起皂洗的防沾色性能也优于标样。

关键词:马来酸酐 丙烯酸 丙烯酸十八酯 共聚 皂洗 活性染料

Synthesis of terpolymer and its soaping test

Abstract

This topic with maleic anhydride (MA), acrylic acid (AA) and acrylic eighteen ester (SA) as raw material, the azo two AIBN as initiator, the M (MA): m (AA): m (SA) =2:6:2, the dosage of initiator is 2.5% of total monomers quality, the reaction temperature is 75 ℃ the reaction time is 7h, the conditions of synthesis of three copolymer P (MA-AA-SA), then the products with soaping agent of different concentration of washing performance test. Through infrared spectrum absorption and GPC spectra of the absorption peaks can judge the product of maleic anhydride (MA), acrylic acid (AA) and acrylic eighteen ester (SA) copolymer. The subject of the use of reactive red DSBE and reactive yellow S-3R two dye on the fiber fabric dyeing and soaping experiment. The soap residue absorbance, soaping and fabric K/S value, soaping and fabric DE* value, soaping and fabric to dry and wet rubbing fastness, soaping and fabric anti staining test showed that, the concentration in the range of 1.2g/L-1.5g/L, soaping temperature is 85 ℃, soaping time is 20min for the best the process conditions of soaping agent. Compared with the standard sample, the soap residue absorbance value 0.5 times more than the standard sample, soaping and fabric color fastness to wet rubbing fastness was 4-5 grade dry rubbing fastness reached 4-5 level than the sample increased by 1, with the white fabric with soap wash anti staining performance is better than that of standard sample.

Keywords: Maleic anhydride Acrylic acid Acrylic eighteen ester Copolymerization Soap washing Reactive dye

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 文献综述 3

1.1引言 3

1.2活性染料染色的基本原理 4

1.3浮色的形成及危害 4

1.4皂洗剂的组成及皂洗机理 6

1.4.1皂洗剂的组成 6

1.4.2皂洗机理 6

1.5高分子皂洗剂 7

1.5.1合成原理 7

1.5.2反应条件的影响 7

1.5.3引发剂的影响 8

1.6本课题的实验内容及创新点 9

1.6.1实验内容 9

1.6.2本课题创新点 9

第二章 实验部分 10

2.1实验试剂及仪器 10

2.2三元共聚物的合成 11

2.2.1实验原理 11

2.2.2马来酸酐-丙烯酸-丙烯酸十八酯共聚物的合成 11

2.3性能测试 12

2.3.1染色 12

2.3.2皂洗 13

2.3.3各项皂洗性能测试 13

第三章 结果与讨论 15

3.1 PMAS表征 15

3.1.1红外谱图 15

3.1.2凝胶渗透色谱 16

3.2皂洗剂用量的影响 17

3.2.1不同浓度皂洗液对活性黄的影响 17

3.2.2不同浓度皂洗液对活性红的影响 18

3.3皂洗时间对皂洗效果的影响 19

3.4皂洗温度对皂洗效果的影响 20

3.5重复皂洗测试 20

3.6结论与展望 21

3.6.1结论 21

3.6.2展望 22

参考文献 23

致 谢 26

第一章 文献综述

1.1引言

活性染料分子由母体染料、连结基和活性基组成,使活性染料在染色时能与纤维织物形成牢固的共价键,染色后的织物具有较好的皂洗褪色牢度以及干、湿摩擦牢度,从而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点。活性染料以色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强、价格低廉等优点,奠定了其在纤维素纤维用染料领域举足轻重的地位。然而,活性染料染色利用度不高,在生产过程中会产生大量有色污水,环境污染严重。染色时为了抑制纤维织物表面电荷,要消耗相当量的电解质,这样既增加劳动强度,又增加了活性染料废水的处理难度。染料分子本身具有较强的溶解性,更易水解,这使得活性染料分子本身无法与纤维结合形成共价键,产生大量浮色。因此,在染色工艺后,必须用水清洗掉纤维间的浮色,提高织物的色牢度,使得产品质量符合市场要求,满足客户需求[1]。清洗时,我们常在水中加入皂洗剂提高除杂效率。活性染料染色后用的防沾污皂洗剂原料大都是无机盐类、聚丙烯酸类、有机磷酸酯类、高分子聚合物类、表面活性剂类,它们对活性染料染色织物具有较好的皂洗防沾污效果。随着染色和印花皂洗设备的不同、工艺的更新,织物染料各异,因此要适应其皂洗工艺要求的皂洗剂类型和品种也各不相同。针对这一现状,开发绿色无污染、洗除效率高、色牢度高、防沾色能力强的活性染料专用皂洗剂,成为科研工作者的研究热点。通过前人不断实验和总结发现,如何改善皂洗剂的皂洗性能,应从以下这些方面考虑:一、皂洗剂的分散性能要好,分散性能越好,去污能力越好,皂洗能力就越强[2]。二、改善皂洗剂的抗硬水能力,水中存在大量的钙镁离子,这些离子严重降低浮色染料的去除效率,因为浮色中的水溶性基团易与水中钙镁等离子所形成的沉淀难以去除,这严重影响到纤维织物的质量。皂洗剂的抗硬水能力越强,皂洗性能越好[3]。三、皂洗剂起泡性能要好,这样可以大量的节约洗除泡沫的用水量,使织物表面没有污渍或斑点,提高纤维织物的使用效果。四、皂洗剂要具备较宽的使用范围,避免浮色再次回沾到织物表面,改善纤维织物的色牢度[4]-[5]

1.2活性染料染色的基本原理

活性染料,又叫反应性染料,是一种水溶性染料,其分子上带有活性基团,因此能够与纤维素纤维、蛋白质纤维、聚酰胺纤维(锦纶)上的基团形成共价键。由此,活性染料可应用于棉、麻、黏胶纤维、蚕丝、羊毛、锦纶等的染色。染料分子中带有反应活性较强的活性基团,其结构用下列通用式表示:

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