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文檔簡介
pb熔噴非織造布接枝共聚反應(yīng)的研究
血液輸入人體之前,有必要過濾血液中的白細(xì)胞。曾有學(xué)者以不同的方法和體系對PBT熔噴非織造布進(jìn)行改性,例如胡盼盼1實(shí)驗(yàn)部分1.1煮一定時(shí)間,去離子水沸煮PBT熔噴非織造布:中國紡織大學(xué)提供(使用前先用去離子水沸煮一定時(shí)間,以脫去油劑,干燥后備用);丙烯酰胺(AAm):分析純,汕頭市光華化學(xué)廠產(chǎn)品,使用前重結(jié)晶;高錳酸鉀(KMnO1.2連接方法將預(yù)先稱量的試樣(W1.3材料、體、聚物的制備反應(yīng)結(jié)束后,取出試樣,用沸水清洗3~4次,除去殘留單體及引發(fā)劑,再用去離子水沸煮1h,以除去試樣表面附屬的均聚物。最后放入105℃的烘箱中烘4~5h直至恒重,精確稱量(WGy=(W(式中:Gy-接枝率;W2結(jié)果與討論在不作特殊說明時(shí)實(shí)驗(yàn)條件為:KMnO2.1度2%,接枝率20%其他條件不變,改變甲苯濃度。結(jié)果如圖1。由圖1可看出,當(dāng)體系中未使用甲苯時(shí),接枝率為2.17%,而使用甲苯后,接枝率則明顯上升,且隨甲苯用量的增加而增加,當(dāng)甲苯濃度達(dá)到2%時(shí),接枝率達(dá)到最大。這主要是由于PBT熔噴非織造布結(jié)構(gòu)緊密,活性分子及單體不容易滲透,接枝反應(yīng)不易進(jìn)行,因而接枝率較低;加入甲苯后,接枝率明顯上升,是由于甲苯對PBT纖維具有溶脹作用,使纖維的自由體積增大,提高了小分子擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)的空間,有利于接枝反應(yīng)的進(jìn)行;當(dāng)甲苯用量達(dá)到一定程度后,小分子能在纖維內(nèi)順利擴(kuò)散滲透,但由于纖維內(nèi)部表面積大,分子容易附著,可能會(huì)使均聚速率增大,因此接枝率有所下降。同時(shí)由于甲苯分子的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)妨礙了單體自由基與PBT大分子的結(jié)合,也會(huì)使接枝率下降。2.2pbt纖維的濃度對接枝程度的影響其他條件不變,改變KMnO高錳酸鉀作為氧化劑與PBT纖維反應(yīng),其濃度直接影響反應(yīng)的速度及反應(yīng)后殘留在纖維中二氧化錳的量,從而影響接枝程度。由圖2可知,隨著高錳酸鉀用量的增加,接枝效果出現(xiàn)極值(C2.3硫酸濃度對接枝效果的影響其他條件不變,改變硫酸濃度,結(jié)果如圖3。從圖3可見,硫酸濃度為0.3mol/L時(shí),接枝效果最好。這是因?yàn)榱蛩嵋彩钱a(chǎn)生自由基的物質(zhì),當(dāng)硫酸濃度較小時(shí),生成Mn2.4接枝率的變化其他條件不變,改變預(yù)處理溫度,得到了其接枝率-溫度關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖(圖略)。從圖中發(fā)現(xiàn),本實(shí)驗(yàn)條件下,60℃時(shí),接枝率最高。這是因?yàn)樘幚頊囟壬?,反?yīng)速度加快,纖維中二氧化錳的含量增加,產(chǎn)生的自由基數(shù)量增加,自由基進(jìn)攻PBT纖維大分子鏈形成的接枝活性中心也增加,有利于接枝反應(yīng)的進(jìn)行;但當(dāng)預(yù)處理溫度高于60℃時(shí),產(chǎn)生的初級自由基數(shù)量過多,引起自由基之間的終止反應(yīng)占主導(dǎo)地位,從而使接枝率呈現(xiàn)下降趨勢。2.5預(yù)處理纖維有效引發(fā)劑用量的確定其他條件不變,改變預(yù)處理時(shí)間,結(jié)果如圖4。由圖4可見,當(dāng)預(yù)處理時(shí)間為60min時(shí),接枝率最高。這是因?yàn)閯傞_始時(shí),隨著預(yù)處理時(shí)間的延長,纖維中有效引發(fā)劑二氧化錳的含量增加,產(chǎn)生的自由基數(shù)量增加,纖維大分子鏈形成的接枝活性中心占主導(dǎo)地位,有利于接枝反應(yīng)的進(jìn)行;但當(dāng)預(yù)處理時(shí)間過長,產(chǎn)生的初級自由基數(shù)量過多,自由基之間的偶合終止反應(yīng)占主導(dǎo)地位,接枝率下降。2.6共聚反應(yīng)的結(jié)果其他條件不變,改變接枝單體濃度,結(jié)果如圖5。由圖5可知,接枝率隨丙烯酰胺濃度的增加而顯著提高,當(dāng)丙烯酰胺超過一定濃度時(shí),接枝率有所下降。這種現(xiàn)象主要是由于該反應(yīng)存在著接枝共聚與單體之間均聚兩個(gè)相互競爭的反應(yīng)。當(dāng)單體濃度較低時(shí),接枝共聚速率大于均聚速率;反之,當(dāng)單體濃度超過0.35mol/L時(shí),體系中產(chǎn)生的自由基過多,以致于單體自由基之間均聚速率大于它與纖維大分子之間的共聚速率,從而導(dǎo)致接枝程度下降。故丙烯酰胺濃度控制在0.35mol/L時(shí)為宜。2.7主導(dǎo)地位的影響其他條件不變,改變反應(yīng)溫度。結(jié)果如圖6。由圖6可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度低于60℃時(shí),接枝效果隨反應(yīng)溫度的升高而逐漸提高,當(dāng)溫度超過60℃以后,接枝效果明顯下降。這是由于溫度升高,大分子以及單體分子的活性增強(qiáng),反應(yīng)體系中分子的動(dòng)能增加,分子相互碰撞的幾率增加,產(chǎn)生自由基的速率增加,鏈引發(fā)和鏈增長速率加快。60℃以前,這些作用占主導(dǎo)地位。60℃以后,溫度升高使產(chǎn)生的初級自由基和大分子自由基終止速率加快而占主導(dǎo)地位。同時(shí)該反應(yīng)還存在聚合與解聚兩個(gè)互逆反應(yīng),當(dāng)溫度過高,解聚速率大于聚合速率,也使接枝效果下降。2.8接枝反應(yīng)迅速進(jìn)行其他條件不變,改變反應(yīng)時(shí)間,結(jié)果如圖7。從圖7可以看出,接枝率隨反應(yīng)時(shí)間延長而升高,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后,曲線變化趨于平緩。這是由于反應(yīng)一開始小分子迅速向纖維大分子擴(kuò)散,自由基快速產(chǎn)生,接枝反應(yīng)迅速進(jìn)行;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,一方面提高了二氧化錳、單體及單體自由基的反應(yīng)程度,但單體及自由基等不斷地消耗,接枝共聚反應(yīng)速率降低,一定時(shí)間后,當(dāng)單體濃度低于反應(yīng)進(jìn)行所必須的最低濃度時(shí),接枝反應(yīng)幾乎不再進(jìn)行;又由于單體之間形成的均聚物增多,體系粘度增大,這些都使得接枝程度趨于穩(wěn)定。結(jié)
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