短氟碳鏈丙烯酸類聚合物的合成及其在棉織物上的應(yīng)用

李 會，黃焰根，孟衛(wèi)東

(東華大學(xué) 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海201620 )

含氟丙烯酸類聚合物是當(dāng)前工業(yè)上常用的且可大規(guī)模生產(chǎn)的表面處理劑，其具有疏水疏油性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、熱穩(wěn)定性好、折射率低、成膜性好等特性[1-5]，被廣泛應(yīng)用于紡織品、包裝材料、皮革、紙張等[6-7]的表面處理。

表面性能好的含氟織物整理劑大都是含有全氟長碳鏈(含氟碳數(shù)大于8)的化合物，但這些化合物具有生物累積性和致畸性，在自然界中很難被降解[8-9]，因此很多國家和國際組織都控制或限制其使用[10]。 而短氟碳鏈化合物目前還未發(fā)現(xiàn)有生物累積性，但其也能賦予織物疏水疏油性能，所以近年來人們將含氟整理劑的研究重點(diǎn)放在全氟長鏈整理劑的代替品，即短氟碳鏈整理劑。

本文以價(jià)廉易得的二溴甲基環(huán)氧丁烷、對乙酰氨基苯酚和氟代醇為原料，制備了含有苯環(huán)及環(huán)氧丁烷結(jié)構(gòu)的短氟碳鏈丙烯酰胺，并將其與甲基丙烯酸酯共聚形成丙烯酸類聚合物，進(jìn)一步研究了這些聚合物在棉織物表面的性能，希望能夠獲得具有較好疏水疏油性能的織物整理劑。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原料、儀器及表征測試方法

試驗(yàn)原料: 二溴甲基環(huán)氧丁烷由三溴新戊醇參照文獻(xiàn)[11]自制; 石油醚(PE)、乙酸乙酯(EA)、甲醇、四丁基溴化銨(TBAB)、碳酸鉀(K2CO3)、對乙酰氨基酚、三乙胺(Et3N)、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯均為分析純，購于上海國藥集團(tuán); 乙腈(CH3CN)、四氫呋喃(THF)等溶劑均為分析純，購于上海凌峰化學(xué)試劑有限公司; 三氟乙醇、五氟丙醇、七氟丁醇的純度均為98%，購于安耐吉化學(xué)試劑公司; 偶氮二異丁腈(AIBN)，化學(xué)純，購于西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司。

儀器及表征測試方法: (1)傅里葉變換紅外光譜(FTIR)使用Avata 380型紅外光譜儀測定，溴化鉀壓片法; (2)核磁共振數(shù)據(jù)(NMR)由Bruker AV 400型(400 MHz)核磁共振儀測定; (3)化合物的質(zhì)譜(HRMS)由HP5989型質(zhì)譜儀分析測定; (4)聚合物的相對分子質(zhì)量由凝膠滲透色譜儀Waters 105C型分析測定，流動相為四氫呋喃，所測樣品質(zhì)量濃度為10 mg/mL; (5)氟含量由Carlo-Erball06型元素分析儀測定; (6)熱重分析選用Netzsch(German)TGA 209 F1型系統(tǒng)測試; (7)接觸角測試使用GmbH DataPhysics OCA-40型全自動視頻纖維接觸角測量儀; (8)棉織物表面分析由掃描電子顯微鏡(SEM，TM-1000型，日本日立公司)所測定; (9)棉織物表面采用X射線電子能譜儀(XSAM800型，Kratos，UK) 測定，AKa為激發(fā)源。

1.2 含短氟碳鏈丙烯酰胺的合成

含短氟碳鏈丙烯酰胺的合成路線如圖1所示。 二溴甲基環(huán)氧丁烷(1)與對乙酰氨基酚在堿性條件下反應(yīng)后得到單取代的化合物(2)，繼而與氟代醇在堿性條件下反應(yīng)后得到含短氟碳鏈的苯胺(3)，最后用甲基丙烯酰氯?；蟮玫搅撕胁煌谭兼湹谋０?4)。

圖1 含短氟碳鏈的丙烯酰胺的合成 Fig.1 Synthesis of acrylamides containing short fluorocarbon chains

1.2.1 化合物2的合成

將對乙酰氨基酚(10.73 g，71.0 mmol)、四丁基溴化銨(2.54 g，7.9 mmol)、無水碳酸鉀(44.67 g，0.32 mol)放入圓底燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入二溴甲基環(huán)氧丁烷(19.25 g，78.9 mmol)和乙腈150 mL，攪拌至均勻。升溫至60 ℃，反應(yīng)48 h，冷卻至室溫。 抽濾，用乙腈洗滌濾渣數(shù)次，濾液用飽和氯化鈉洗滌3次，無水硫酸鈉干燥后除去有機(jī)溶劑。 殘留物用硅膠柱層析法提純，流動相為石油醚與乙酸乙酯的混合液，且V(PE)∶V(EA) = 4∶1，2∶1，得白色固體11.59 g(收率52%)。熔點(diǎn)(m.p.) 147～150 ℃。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 7.43 (d，J= 8.6 Hz，3H)，6.90 (d，J= 7.9 Hz，2H)，4.56 (dd，J= 20.4，6.2 Hz，4H)，4.27 (s，2H)，3.89 (s，2H)，2.17 (s，3H)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 168.38，155.36，131.69，121.92，114.95，77.06，69.50，44.15，36.19，24.36。IR (νmax，cm-1KBr) 3 282， 2 873， 1 659， 1 501， 960， 822， 646。HRMS (ESI) Calcd for C13H16BrNO3∶ 314.039 2 ([M+H]+)，found∶ 314.038 5。

1.2.2 化合物3的合成

將化合物2(16.82 g，53.5 mmol)放入圓底燒瓶中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入三氟乙醇(12.75 g，0.13 mol)，氫氧化鈉 (8.00 g，0.20 mol) 水溶液(水8 mL)，四丁基溴化銨(1.80 g，5.6 mmol)水溶液(水2 mL)。 攪拌1 h，升溫至85 ℃，反應(yīng)72 h，冷卻至室溫。 加乙酸乙酯分層，水層用乙酸乙酯萃取數(shù)次，有機(jī)相用飽和氯化鈉洗滌3次，無水硫酸鈉干燥后除去有機(jī)溶劑，殘留物用硅膠柱層析法提純，流動相為石油醚與乙酸乙酯的混合液，且V(PE)∶V(EA) = 6∶1，4∶1，2∶1，得黃色黏稠狀液體為3a。

3a: 9.31 g(收率60%)。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 6.79 (d，J= 7.7 Hz，2H)，6.66 (d，J= 7.6 Hz，2H)，4.58 (q，J= 6.3 Hz，4H)，4.14 (s，2H)，3.98 (s，2H)，3.89 (q，J= 8.6 Hz，2H)，3.38 (s，2H)。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -73.97 (t，J= 8.7 Hz，3F)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 151.87，140.59，123.96 (q，J= 279.9 Hz)，116.33，115.80，75.87，73.55，68.79 (q，J= 34.0 Hz)，43.69。IR (νmax, cm-1，KBr): 3 437，3 353，3 224，2 879，1 627，1 513，1 279，1 233，973，832，754，667。 HRMS (ESI) Calcd for C13H16F3NO3: 292.1161 ([M+H]+)，found: 292.1155。

3b: 7.20 g (收率64%)。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 6.78 (d，J= 7.7 Hz，2H)，6.67 (d，J= 7.6 Hz，2H)，4.57 (dd，J= 12.5，6.1 Hz，4H)，4.13 (s，2H)，4.03～3.90 (m，4H)，3.32 (s，2H)。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -83.54 (s，3F)，-123.23 (t，J= 12.9 Hz，2F)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 151.88，140.61，120.46～112.89 (m)，116.36，115.79，75.75，73.78，69.40，67.94 (t，J= 26.5 Hz)，43.69。 IR (νmax，cm-1，KBr): 3 437，3 353，3 229，2 952，1 735，1 627，1 380，1 231，984，991，831，729。 HRMS (ESI) Calcd for C14H16F5NO3: 342.112 9 ([M+H]+)，found: 342.112 4。

3c: 6.21 g(收率56%)。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 6.78 (d，J= 7.8 Hz，2H)，6.66 (d，J = 7.7 Hz，2H)，4.57 (d，J= 5.6 Hz，4H)，4.13 (s，2H)，4.07～3.93 (m，4H)，3.47 (s，2H)。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -81.13 (t，J= 7.9 Hz，3F)，-120.52 (d，J= 9.6 Hz，2F)，-127.85 (s，2F)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 151.93，140.48，119.43～111.99 (m)，116.40，115.80，75.74，73.87，69.41，68.07 (t，J= 26.0 Hz)，43.72。IR (νmax，cm-1，KBr): 3 438，3 356，3 229，2 952，1 626，1 512，1 474，1 344，1 236，911，832，733。 HRMS (ESI) Calcd for C15H16F7NO3: 392.109 7 ([M+H]+)，found: 392.109 3。

1.2.3 化合物4的合成

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在干燥的三口圓底燒瓶中加入含有化合物3a(8.86 g，30.4 mmol)的5 mL無水四氫呋喃溶液、 30 mL無水四氫呋喃、 三乙胺(3.50 g，34.6 mmol)，置于冰水浴之中，攪拌下緩慢滴加甲基丙烯酰氯(3.17 g，30.3 mmol)。在25 ℃下反應(yīng)10 h，抽濾，用四氫呋喃洗滌濾渣數(shù)次，除去有機(jī)溶劑后殘留物用硅膠柱層析法提純，流動相為石油醚與乙酸乙酯的混合液，且V(PE)∶V(EA) = 6∶1，4∶1，2∶1，1∶1，得白色固體。

4a: 8.60 g(收率79%)。 m.p. 81～84 ℃。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 7.67 (s，1H)，7.49 (d，J= 8.1 Hz，2H)，6.90 (d，J= 8.2 Hz，2H)，5.79 (s，1H)，5.44 (s，1H)，4.58 (d，J= 7.3 Hz，4H)，4.19 (s，2H)，3.98 (s，2H)，3.89 (q，J= 8.5 Hz，2H)，2.06 (s，3H)。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -73.99 (t，J= 8.6 Hz，3F)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 166.62，155.59，140.79，131.49，122.51 (m)，121.97，119.72，114.86，75.78，73.49，68.81，68.80 (q，J= 34.3 Hz)，43.62，18.76。 IR (νmax，cm-1，KBr): 3 314，2 880，1 667，1 621，1 517，1 465，1 282，1 228，1 233，1 164，974，832，664。 HRMS (ESI) Calcd for C17H20F3NO4: 360.142 3 ([M+H]+)，found: 360.141 6。

4b: 5.51 g(收率82%)。 m.p. 90～92 ℃。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 7.50 (d，J= 7.7 Hz，3H)，6.92 (d，J= 8.0 Hz，2H)，5.81 (s，1H)，5.47 (s，1H)，4.59 (dd，J= 14.9，6.0 Hz，4H)，4.20 (s，2H)，4.05～3.90 (m，4H)，2.08 (s，3H)。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -83.54 (s，3F)，-123.22 (t，J= 12.9 Hz，2F)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 166.89，155.51，140.74，131.65，122.11，120.07～112.83 (m)，119.70，114.72，75.66，73.68，68.73，67.92 (t，J= 26.6 Hz)，43.58，18.71。 IR (νmax，cm-1，KBr): 3 376，2 959，1 734，1 628，1 464，1 373，1 238，906，743。 HRMS (ESI) Calcd for C18H20F5NO4: 410.139 1 ([M+H]+)，found: 410.139 2。

4c: 5.51 g(收率80%)。 m.p. 90～92 ℃。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 7.56 (s，1H)，7.50 (d，J= 8.0 Hz，2H)，6.91 (d，J= 8.1 Hz，2H)，5.81 (s，1H)，5.46 (s，1H)，4.59 (dd，J= 14.4，6.1 Hz，4H)，4.19 (s，2H)，4.08～3.93 (m，4H)，2.08 (s，3H)。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -81.00 (t，J= 8.1 Hz，3F)，-120.43 (d，J= 9.0 Hz，2F)，-127.77 (s，2F)。13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ 166.91，155.51，140.74，131.68，122.12，119.66，119.40～111.87(m)，114.71，75.62，73.75，68.73，68.03 (t，J= 26.2 Hz)，43.58，18.68。IR (νmax，cm-1，KBr): 3 256，2 876，1 651，1 465，1 232，985，825，732。HRMS (ESI) Calcd for C19H20F7NO4: 460.135 9 ([M+H]+)，found: 460.135 5。

1.3 聚合物合成

將上述制備的含氟丙烯酰胺(4)在AIBN引發(fā)下與甲基丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸甲酯在THF溶液中共聚，分別得到了聚合物P1、P2和P3，其反應(yīng)式如圖2所示。

圖2 聚合物的合成Fig.2 Synthesis of polymers

將化合物4a(0.60 g，1.67 mmol)、AIBN(0.03 g，0.18 mmol)加入到干燥的圓底燒瓶中，氮?dú)獗Ｗo(hù)和攪拌下加入甲基丙烯酸縮水甘油酯(0.60 g，4.20 mmol)、甲基丙烯酸甲酯(0.60 g，6.0 mmol)和4 mL無水四氫呋喃，升溫至64 ℃，反應(yīng)36 h，停止反應(yīng)，反應(yīng)液呈透明黏稠狀，加5 mL乙酸乙酯稀釋，劇烈攪拌下，將反應(yīng)液緩慢滴加到甲醇和水的混合溶劑中(V(甲醇)∶V(水) = 1∶1)，析出白色固體，固體用甲醇和水的混合溶劑洗滌數(shù)次，烘干稱重，得白色粉末。

P1: 1.23 g(收率69%)。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 7.39，6.88，4.57，4.32，4.24，3.89，3.61，3.24，2.86，2.65，1.87，1.80，1.47，1.27，0.89。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -73.96 (s)。 IR (νmax，cm-1，KBr): 3 394，2 947，1 673，1 514，1 392，1 241，1 154，985，907，838，748。 相對分子質(zhì)量測定(GPC):Mn=28 907;Mw=63 320; PDI(聚合物的多分散性指數(shù))=2.19。P1的氟元素含量為4.21%。

P2: 1.53 g(收率75%)。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ7.29，6.88，4.57，4.08，3.96～3.64，3.61，3.23，2.76，2.48，1.85，1.27，0.92。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -83.51 (s)，-123.20 (s)。 IR (νmax，cm-1，KBr): 3 434，2 929，1 448，1 238，1 154，1 052，842，721。 相對分子質(zhì)量測定(GPC):Mn=14 723;Mw=27 459; PDI=1.86。P2的氟元素含量為7.19%。

P3: 1.47 g(收率72%)。1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ 7.41，6.90，4.49，4.31～3.89，3.81，3.62，3.24，2.76，3.09～1.89，1.82，1.63，0.97。19F NMR (377 MHz，CDCl3) δ -80.95 (s)，-120.39 (s)，-127.73 (s)。 IR (νmax，cm-1，KBr): 3 369，1 633，1 439，1 361，1 303，1 239，1 080，906，714。 相對分子質(zhì)量測定(GPC):Mn=12 452;Mw=24 122; PDI=1.94。P3的氟元素含量為7.82%。

1.4 織物整理

(1)棉織物整理。 將棉織物(面密度為118 g/m2，經(jīng)退漿、漂洗處理)置于不同濃度聚合物的乙酸乙酯溶液中，二浸二軋(軋余率為80%)，80 ℃預(yù)烘3 min。 170 ℃ 焙烘3 min，放于干燥器中冷卻之后待測試用。

(2)水洗處理方法[12]。 將整理后的織物完全浸泡在質(zhì)量濃度為2 g/L的皂片水溶液中，在40 ℃下攪拌水洗10 min，之后清洗2 min，便完成了一次清洗，洗滌不同次數(shù)之后放于烘箱中烘干，最后通過接觸角測試判斷其耐水洗性。

2 結(jié)果與討論

2.1 聚合物的結(jié)構(gòu)表征

由二溴甲基環(huán)氧丁烷出發(fā)，經(jīng)過3步反應(yīng)合成3種短氟碳鏈丙烯酰胺單體4a、4b及4c，分子結(jié)構(gòu)通過1H NMR、13C NMR 、FTIR及HRMS得到表征和確認(rèn)。 在制備聚合物過程中多次嘗試用乳液聚合的方法，但反應(yīng)過程中乳液性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生破乳現(xiàn)象導(dǎo)致乳液聚合失敗。 繼而嘗試溶液聚合的方法，AIBN引發(fā)下，在THF中制備了含短氟碳鏈的丙烯酸類聚合物P1、P2及P3，該聚合物的結(jié)構(gòu)通過 FTIR譜圖和1H NMR譜圖得到表征和確認(rèn)。 聚合物P1的FTIR譜圖如圖3所示。 由圖3可以看出，在1 730 cm-1處的特征峰為羰基的伸縮振動吸收峰，1 392～1 154 cm-1處的特征峰為碳氟鍵的伸縮振動吸收峰，由此可以判斷聚合物P1中含有酯基及含氟烷基鏈。聚合物P1的核磁共振氫譜圖如圖4所示。 由圖4可知，單體雙鍵上的氫在化學(xué)位移5.4～5.8處的特征峰已消失，其他位置上的特征峰與單體的特征峰相同，說明單體已經(jīng)發(fā)生了聚合。

圖3 聚合物P1的FTIR譜圖Fig.3 FTIR spectra of polymer P1

圖4 聚合物P1的核磁共振氫譜圖Fig.4 1H NMR spectra of polymer P1

2.2 聚合物的熱穩(wěn)定性

熱重分析(TGA)可以判斷聚合物熱穩(wěn)定性，聚合物P1、P2和P3的熱重分析曲線如圖5所示。 由圖5可知: 聚合物的主要失重溫度區(qū)間為250～450 ℃，在220 ℃之前的失重很小，50%失重的溫度區(qū)間為350～400 ℃。 從整體上看，在主要失重溫度區(qū)間內(nèi)P1的熱穩(wěn)定性較P2和P3好些，且失重率最小，而P2和P3的失重情況大致相同。P1、P2、P3的最終失重率分別為96.71%、94.64%、93.73%，其中P1的最終失重率最大。 聚合物的熱重分析曲線顯示了聚合物P1、P2和P3具有良好的熱穩(wěn)定性，能夠耐受織物整理中200 ℃以上的高溫處理。

圖5 聚合物P1～P3的TG曲線圖Fig.5 TG curves of polymers P1-P3

2.3 聚合物在織物上的應(yīng)用

2.3.1 掃描電鏡分析

棉織物的表面形態(tài)可以通過掃描電鏡(SEM)呈現(xiàn)，棉織物經(jīng)聚合物P1整理前后5 000倍的SEM照片如圖6所示。 由圖6可知，未經(jīng)整理的棉織物的纖維表面呈現(xiàn)出不規(guī)則的紋理狀態(tài)，而經(jīng)聚合物P1整理后的棉織物的纖維表面形態(tài)光滑平整，表明聚合物在織物表面形成了均勻的薄膜。

(a) 整理前

(b) P1整理后圖6 經(jīng)聚合物P1整理前后的棉織物SEM照片F(xiàn)ig.6 The SEM photograph of the cotton fabrics before and after treated with polymer P1

2.3.2 X射線光電子能譜(XPS)分析

織物表面的各元素含量可以通過X射線光電子能譜(XPS)得到測量。 經(jīng)P1整理后的棉織物表面XPS譜圖如圖7所示。 由圖7可知，結(jié)合能在690、530、290 eV附近的峰分別是F1s、O1s、C1s的特征峰，并且氟的信號較強(qiáng)，直觀地反映了聚合物已經(jīng)整理到了織物上。 經(jīng)P1、P2和P3整理后的棉織物表面氟元素的摩爾分?jǐn)?shù)分別為27.85%、33.48%、35.27%，由此可知，隨著聚合物中含氟量的增加，織物表面氟元素的摩爾分?jǐn)?shù)也呈增加趨勢，這可能是由于苯環(huán)的剛性結(jié)構(gòu)使其含氟碳鏈可以很好地在棉織物表面富集。

圖7 經(jīng)聚合物P1整理后的棉織物表面XPS譜圖Fig.7 XPS spectra of the surface of cotton fabrics treated with polymer P1

2.3.3 經(jīng)含氟聚合物整理的棉織物表面性能測試

對經(jīng)不同質(zhì)量濃度聚合物P1～P3整理后的織物進(jìn)行水接觸角測試，結(jié)果如表1所示。 由表1可知，對每種聚合物而言，隨著聚合物質(zhì)量濃度的增大，織物對水的接觸角呈增大趨勢。與質(zhì)量濃度為0.010 0 g/mL時的接觸角相比，質(zhì)量濃度為0.020 0 g/mL時的接觸角并沒有很大提高，據(jù)此將0.010 0 g/mL確定為最佳整理質(zhì)量濃度。在最佳質(zhì)量濃度條件下，經(jīng)聚合物P1～P3整理后的織物對水的接觸角如圖7所示。由圖7知，經(jīng)P3整理的織物對水的接觸角可以達(dá)到143°，但與含氟碳數(shù)少的P1和P2相比，其對水的接觸角并沒有增加很多。 同時，這些整理后的織物易被石蠟、正十六烷等浸潤，沒有表現(xiàn)出明顯的疏油性能。

表1 經(jīng)聚合物整理后的棉織物對水的接觸角Table 1 Contact angle for water on treated cotton fabrics with polymers

(b) P2

(c) P3圖7 經(jīng)聚合物整理的棉織物對水的接觸角照片F(xiàn)ig.7 Photographs of contact angle for water on treated cotton fabrics with polymers

經(jīng)聚合物整理后的棉織物對生活中常見的液體如茶水、果汁、咖啡、墨水等具有較好的拒液性能，結(jié)果如圖8所示。 由圖8(a)知，未經(jīng)整理的織物易被各種液體浸潤。 由圖8(b)知，經(jīng)P3整理后的棉織物對各種液體具有很好的拒液性能，表明這些聚合物在棉織物的功能整理方面具有一定的應(yīng)用前景。

(a) 整理前

(b) 整理后圖8 經(jīng)聚合物P3整理前后棉織物的拒液效果照片F(xiàn)ig.8 Photograph of various droplets on untreated and treated cotton fabrics with polymer P3

2.3.4 經(jīng)含氟聚合物整理的棉織物耐水洗性測試

含氟整理劑在織物上的附著牢度可以通過棉織物的耐水洗性能來體現(xiàn)。 經(jīng)P1、P2及P3整理的棉織物的耐水洗性能測試如表2所示。 由表2可知，P1、P2和P3整理后的棉織物經(jīng)5次水洗之后，對水接觸角分別為127°、131°和132°，經(jīng)10次水洗之后，棉織物對水接觸角有所下降，但仍能達(dá)到117°、119°和121°。 整理后的棉織物水洗后對水的接觸角雖有所降低，但仍然具有疏水性能。這可能與聚合物中含有環(huán)氧丁烷結(jié)構(gòu)有關(guān)，聚合物在整理的過程中發(fā)生了自身交聯(lián)或與織物交聯(lián)，從而使整理后的織物具有較好的耐水洗性。

表2 經(jīng)聚合物整理的棉織物水洗數(shù)次之后水的接觸角Table 2 Contact angle for water on the polymer-treated cotton fabric after washing several time

3 結(jié) 語

本文成功制備了含有苯環(huán)剛性結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基團(tuán)的短氟碳鏈丙烯酸類聚合物，經(jīng)這些聚合物整理后的棉織物對水的接觸角在138°～143°之間，表現(xiàn)出較好的疏水性能。 這些織物經(jīng)過10次水洗后對水的接觸角仍能保持在117°～121°之間，具有較好的耐水洗性能。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 胡彥東，黃焰根，孟衛(wèi)東. 全氟聚醚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及性能[J]. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016，42(1): 73-78.

[2] JIANG B，PANG H. Synthesis and self-assembly of thermoresponsive block-graft fluoropolymer as well as its tunable wettability surface[J]. Journal of Polymer Science，2016，54: 992-1002.

[3] WU J B，ZHANG R F，MA G Z，et al. Preparation and properties of fluorinated oligomer with tertiary amine structure in the UV curable coatings[J]. J Appl Polym Sci，2016，133: 44387-44393.

[4] ZHOU J H，CHEN X，DUAN H，et al. Synthesis and properties of fluorine-silicon modified polyacrylate hybrid latex particles with core-shell structure obtained via emulsifier-free emulsion polymerization[J]. Polym Int，2015，64: 1373-1380.

[5] ZHANG D M，LIU Y，SHEN Q H，et al. Antibacterial water and oil repellent multifunctional finishing agent for fabric[J]. Rare Metal Materials and Engineering，2012，41 (S3): 655-658.

[6] 霍濤，黃焰根，孟衛(wèi)東. 含有全氟聚醚鏈的甲基丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉織物上的應(yīng)用[J]. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，40(1): 90-97.

[7] 王秀霞，曹成波，馮圣玉. 有機(jī)氟織物整理劑的研究進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展，2002，21(12): 908-911.

[8] CONDER J M，HOKE R A，WOLF W D，et al. Regulatory criteria and persistent lipophilic compounds[J]. Environ Sci Technol，2008，42(4): 995-1003.

[9] 李曉偉，楊勇，張麗媛，等. 全氟短碳鏈拒水拒油劑的合成及其應(yīng)用[J].印染，2014(2): 34-36.

[10] 明悅，陳英. 改性有機(jī)硅協(xié)同納米微晶纖維素拒水整理[J]. 印染，2015(18): 34-36.

[11] ZHU M J，QING F L，MENG W D. Novel waterborne polyurethanes containing short fluoroalkyl chain: synthesis，characterization and application on cotton fabrics surface[J]. Journal of Applied Polymer Science，2008，109: 1911-1915.

[12] 張殿微. 氟系防水防油劑的合成及其耐久性的研究[D]. 大連：大連工業(yè)大學(xué)紡織與材料工程學(xué)院，2013.