[发明专利]一种合成纤维/织物的阻燃接枝改性产品及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维/织物的接枝改性领域，特别是微波催化法对合成纤维/织物进行表面接枝阻燃改性。

背景技术

合成纤维/织物是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物，经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维/织物。通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物。与天然纤维/织物和人造纤维/织物相比，合成纤维/织物的原料是由人工合成方法制得的，生产不受自然条件的限制。合成纤维/织物除了具有化学纤维/织物的一般优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外，不同品种的合成纤维/织物各具有某些独特性能。常见的合成纤维/织物有尼龙，丙纶，腈纶，维尼纶，锦纶，涤纶，复合纤维，聚酯等。

合成纤维/织物，包括：尼龙，丙纶，腈纶，维尼纶，锦纶，涤纶，复合纤维，聚酯等，在燃烧过程中会产生熔滴，这是因为其熔点低于着火点导致的。在生活中，合成纤维/织物受热时极易收缩，伴随着大量的熔融滴落，这些熔滴通常带有火焰会引发其他可燃物燃烧造成火源扩散使得火灾迅速传播，对人们的生命财产造成不可估量的损失；如果是用未阻燃的合成纤维/织物制成衣物，其在燃烧过程中产生的熔滴还会灼伤皮肤，对人体造成额外的伤害。

接枝聚合又称接枝反应或接枝(共)聚合。在由一种或几种单体组成的聚合物的主链上，通过一定的途径接上由另一种单体或几种单体组成的支链的共聚反应，是高聚物改性技术中最易实现的一种化学方法。通过接枝技术对聚合物进行表面改性是表面改性的重要方法，它通过基体上接枝大分子链而对表面进行改性，从而提高其阻燃性能。

近年来，微波接枝已广泛应用于化学领域。1986年加拿大化学家首次将微波技术应用于有机合成，1994年Murruy将微波技术首次用于聚合物的合成研究。微波辐射(λ＝1～1000mm)的能量可以加快极性分子的旋转和自旋运动，从而可以提高反应的效率。微波辐射下的反应更快速、均匀、高效、低能量，可以保护结构免受伤害。微波有着不同于其他波段的重要特点：

(1)似光性

微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反、折射一样；

(2)穿透性

微波照射于介质物体时，能深入该物体内部的特性称为穿透性；

(3)信息性

微波波段的信息容量非常巨大，即使是很小的相对带宽，其可用的频带也是很宽的，可达数百甚至上千兆赫；

(4)非电离性

微波的量子能量不够大，因而不会改变物质分子的内部结构或破坏其分子的化学键，所以微波和物体之间的作用是非电离的。

本发明的亮点在于：一、首次将微波接枝技术与乳液聚合反应结合起来并应用于合成纤维/织物的表面接枝改性，目前国内外尚无类似的相关接枝改性报道。微波接枝改性具有反应速度快，接枝均匀，无需搅拌等优点，并且微波法接枝改性过程中单体与纤维/织物是在乳液中进行的反应，避免了微波与织物的直接接触，因此对纤维/织物本身的性能影响较小，反应条件温和，微波均匀穿透，而且工艺简单，设备投资少，无污染。本发明所用的接枝单体是烯烃基硅氧烷(如乙烯基三甲氧基硅烷)，为非极性物质，不溶于水溶液，无法与引发剂接触，反应很难进行。因而加入烷基磺酸盐(如十二烷基磺酸钠)作为乳化剂，使单体能混溶于引发剂和乳化剂形成的乳液，形成乳液聚合反应。在微波的辐射下，使单体与合成纤维/织物均产生活性自由基，使反应更易进行。二、传统的烯烃基硅氧烷(如乙烯基三甲氧基硅烷)常常用作偶联剂使用，本发明首次将烯烃基硅氧烷(如乙烯基三甲氧基硅烷)用于合成纤维/织物的抗熔滴与吸湿性改性。改性后的合成纤维/织物抗熔滴性与疏水性明显提高，并且表面接枝改性单体与纤维/织物是通过共价键连接，因此，改性后的织物耐洗性良好，效果持久。三、本发明首次将烷基磺酸盐(如十二烷基磺酸钠)应用于纤维/织物的乳液聚合反应的乳化剂，有效地克服了非极性单体与水溶液不相溶的困难，形成乳液聚合反应，成功地加速反应进行，提高接枝率。

发明内容

本发明的目的在于将微波接枝技术与乳液聚合反应结合起来并应用于合成纤维/织物的表面接枝改性，通过加入引发剂，加入乳化剂，将烯烃基硅氧烷(如乙烯基三甲氧基硅烷)单体接枝到合成纤维/织物表面，以提高其抗熔滴性能与疏水性能。

本发明提供的是一种合成纤维/织物的阻燃接枝改性产品及方法，具体的实验步骤为：