羥甲基丙胺是蠶絲接枝共聚增重的常用單體,接枝增重后,既能保持真絲固有光澤、吸濕等優(yōu)異性能,彌補真絲煮練脫膠所造成的重量損失,又能賦予真絲織物厚實挺括的風格。在工業(yè)生產(chǎn)中,接枝共聚的增重是以水為加工介質的。接枝共聚同時發(fā)生水相均相聚合,反應后殘留的單體較多,導致單體接枝效率低。此外,蠶絲的接枝增重往往是由過硫酸鹽引起的。由于硫酸鹽自由基的氧化,接枝絲變黃。羥甲基丙烯酰胺在絲綢接枝中的難點是什么?

1. 反應速度難以控制

在影響反應速率的因素中,我們看到了硫酸加成方式對接枝效率的影響。在此基礎上,引入了氧化還原引發(fā)體系,優(yōu)化了過氧化氫/亞硫酸鈉,研究了其與KPS結合對枝晶聚合動力學、接枝率、增重絲白度等性能的影響。結果發(fā)現(xiàn),在傳統(tǒng)的接枝增重絲工藝中,反應速率在接枝反應初期迅速增加,然后急劇下降。在反應初期,水相中自由基的形成速度過快,高濃度的自由基使均聚反應很容易發(fā)生,產(chǎn)生更多的均聚物;在反應的中后期,接枝共聚反應非常緩慢,還剩下很多單體,接枝效率不高。結果表明,僅通過降低反應溫度或單體含量難以控制接枝反應速率。

2. 泛黃研究的困難

在引發(fā)劑總用量不變的情況下,投加KPS可降低初始反應速率,使接枝反應以穩(wěn)定的反應速率順利進行,降低了水相均聚反應速率。反應中后期,接枝速率相對增加,反應溶液中殘留單體數(shù)量減少,且減少的殘留單體僅參與接枝反應,接枝共聚效率明顯提高。通過對加量絲黃變的研究,發(fā)現(xiàn)氧化還原引發(fā)體系能提高接枝絲的白度,并選擇較好的氧化還原引發(fā)體系形成復合引發(fā)體系。以H2O2 / Na2SO3為接枝劑,要分兩批接枝增重絲藍白度。

可以提高羥甲基丙烯酰胺反應后期的接枝共聚速率,不同的引發(fā)劑體系引發(fā)后,絲的紅外光譜出現(xiàn)新的吸收峰。從x射線衍射可以看出,接枝反應主要發(fā)生在絲的無定形區(qū);熱重分析表明,接枝絲的熱穩(wěn)定性略有提高;染色試驗表明,接枝絲可按常規(guī)染色工藝染色,但活性染料的固色率隨著增重率的增加而逐漸降低,酸性染料的上染率略有提高。