聚馬來酸的合成及其對棉織物光催化抗皺整理的影響

巨 晶，楊 穎

(嘉興學院材料材料與紡織工程學院，浙江 嘉興 314000)

聚馬來酸的合成及其對棉織物光催化抗皺整理的影響

巨 晶，楊 穎

(嘉興學院材料材料與紡織工程學院，浙江 嘉興 314000)

合成聚馬來酸并作為棉織物的抗皺整理劑進行光催化抗皺整理，分析比較不同條件的合成產(chǎn)物對棉織物光催化抗皺整理效果的影響。結(jié)果表明，在合成條件為：n(-COOH)∶n(H2O2)∶n(SHP)=1∶0.7∶0.5，溫度100℃，時間1h條件下的產(chǎn)物作為整理劑對棉織物的光催化抗皺整理效果最好，其折皺回復角可提高55°，斷裂強力和白度的保留率分別達到90%和91%。

棉織物；抗皺整理；聚馬來酸；光催

隨著人們對綠色環(huán)保意識的增強，無甲醛類的抗皺整理劑逐漸被廣泛使用。目前，國內(nèi)外研究較多的是多元羧酸類，其中檸檬酸雖然價格低廉，但抗皺效果不理想， BTCA雖整理效果好，但價格較貴，都難以實現(xiàn)工業(yè)化的應用。相比之下，聚馬來酸價格低廉，抗皺效果也比較理想，具有廣闊應用前景[1]。

本文通過改變合成組分配比、時間及溫度等條件合成聚馬來酸,將其作為棉織物的抗皺整理劑進行光催化抗皺整理, 并對整理效果分析比較。

1 試驗

1.1 試驗用品

實驗材料：經(jīng)前處理的純棉織物

試劑：順丁烯二酸、次亞磷酸鈉、30%過氧化氫、無水乙醇、氫氧化鈉(均為AR，杭州蕭山化學試劑廠)

儀器及設(shè)備：恒速攪拌器、A01型電動試驗小軋車(桐鄉(xiāng)振和化工儀器廠)、YK371M型織物折皺彈性儀(溫州方圓儀器)、YK(M)250型織物強力機(上海一科儀器有限公司)、470FI-IR傅立葉紅外光譜儀等。

1.2 試驗方法：

1.2.1 聚馬來酸合成工藝

在有冷凝裝置的三口燒瓶中分別加入馬來酸和水，攪拌均勻，加入50%的氫氧化鈉溶液，次亞磷酸鈉，加熱到80℃，在30min內(nèi)將30%的H2O2逐漸加入到混合液中，升至一定溫度后攪拌，即得反應產(chǎn)物。用無水乙醇在V(合成產(chǎn)物)：V(無水乙醇)為1:1的條件下，對合成產(chǎn)物進行提純，最后用分液漏斗將提純后的產(chǎn)物分離，干燥，待用[2]。

1.2.2 光催化抗皺整理

將織物浸入在用合成產(chǎn)物作為整理劑配制的整理液中，二浸二軋，在熱定形機中80℃預烘3min，然后在光催化的裝置中催化一定時間，最后水洗、烘干。

1.2.3 紅外光譜測試

在N470FI-IR傅立葉紅外光譜儀上采用KBr壓片法進行測試。

1.2.4 性能測試

織物的折皺回復角、白度和斷裂強力，分別按照GB/T3819—1997、GB/T8425-1987以及GB/T3923-1997的相關(guān)測試標準進行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 紅外光譜分析

圖1 聚馬來酸和馬來酸單體的紅外光譜圖

由圖1可以看出，與馬來酸單體相比，合成的聚馬來酸在1 720cm-1處有明顯增強的吸收峰為羰基，同時859cm-1處的振動吸收峰為=C-H鍵，說明發(fā)生了聚合反應[3]。

2.2 合成組分配比對光催化抗皺整理效果的影響

按照1.2.1的合成方法，分別設(shè)置8組不同的摩爾比合成聚馬來酸，將合成產(chǎn)物制成整理液并按照1.2.2的方法對棉織物整理，組分配比與光催化整理后織物各項性能的關(guān)系如表1所示。

表1 合成組分配比對抗皺整理織物性能的影響

從表1可以看出，在8組配比中，第2組合成產(chǎn)物處理的織物強力保留率最高，第6組織物折皺回復角可提高55°，同時強力和白度保留率均比較理想。這可能是由于在合成過程中，控制不同的引發(fā)劑及催化劑用量，產(chǎn)物的聚合度不同，即分子量不同[4]。分子量不同的產(chǎn)物發(fā)生交聯(lián)反應的能力不同，從而產(chǎn)生不同的抗皺效果。綜上，第6組的合成組分配比最佳。

2.3 合成溫度對光催化抗皺整理效果的影響

采用80℃、95℃、100℃三組溫度，按照1.2.1的合成方法采用第6組配比進行合成，將合成產(chǎn)物制成整理液并按照1.2.2的方法對棉織物整理，結(jié)果見表2。

由表2可知，合成溫度為95℃時，折皺回復角有所提高，強力和白度保留率最大，當溫度達100℃時，強力和白度保留率有所下降，但折皺回復角提高最多。故最佳合成溫度為100℃。

表2 合成溫度對抗皺整理織物性能的影響

2.4 合成時間對光催化抗皺整理效果的影響

按照1.2.1的合成方法，第6組配比，分別采用30min、60min、90min三組時間合成聚馬來酸，將合成產(chǎn)物制成整理液并按照1.2.2的方法對棉織物整理。由表3可知，合成時間對棉織物強力和白度的影響不是很大，當合成時間為60min時，折皺回復角可提高55°。

表3 合成時間對抗皺整理織物性能的影響

3 結(jié)論

在合成條件為原料組分配比n(-COOH)∶n(H2O2)∶n(SHP)=1∶0.7∶0.5，合成溫度100℃，合成時間1h條件下的合成產(chǎn)物作為整理劑，對棉織物進行光催化抗皺整理達到最好效果，其折皺回復角可提高55°斷裂強力和白度的保留率分別達到90%和91%。

[1] 趙敏，周翔.PMA的合成及其在棉織物防皺整理中的應用[J].紡織科學研究，2005，(1)：16-20.

[2] 陳明珍，陸必泰.聚馬來酸防皺整理劑的合成與應用[J].印染助劑，2001，18(3)：12-14.

[3] 任春蓮，張建波，王炳，朱平.聚馬來酸和聚馬來酸酐的合成及抗皺整理[J].印染，2007，33(16)：23-26.

[4] 陸必泰.聚馬來酸的合成及其在棉織物防皺整理中的應用研究[D].武漢：華中師范大學，2002.

2015-08-08