UV固化亲水涂料用于PET非织造布的亲水改性研究

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涤纶(PET)无纺布是一种常用的分离材料和基布材料,但其亲水性较差,在水溶液过滤场合有一定的局限性。本文根据PET非织造布的结构特点和性质,提出在不破坏PET无纺布的表面结构及性质的前提下,采用紫外光固化法将亲水剂包缠在PET非织造布纤维表面,以实现在PET非织造布表面引入亲水基团的目的,使PET非织造布具有持久稳定的亲水性能。采用压汞仪、表面张力仪、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)等测试方法研究改性非织造布的表面接触角、亲水性能、表面形貌、化学官能团等。使用自制的错流装置研究了改性非织造布的过滤性能。主要得到如下结论:(1)采用丙烯酸树脂为预聚物,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为亲水单体,1-羟基环己基苯甲酮(184)为光引发剂,乙酸乙酯为溶剂,通过UV光引发自由基聚合法进行PET无纺布的亲水改性。分别讨论了丙烯酸树脂,亲水单体和光引发剂的含量和比例对PET无纺布亲水性能的影响。实验结果表明,随着丙烯酸树脂和HEMA总固含量的增大,PET无纺布的表面接触角先减小后趋于稳定,纯水通量先增大后减小;随着丙烯酸树脂与HEMA比例的增大,PET无纺布的表面接触角逐渐减小,纯水通量增大。SEM显示亲水改性剂牢固地包覆在PET纤维表面,改性后PET无纺布的孔隙率降低。经丙烯酸树脂和HEMA改性后的PET无纺布亲水持久性和对沙土混合废水的过滤性能较好,在弱酸、弱碱和中性溶液中稳定性和持久性良好。(2)采用丙烯酸树脂为预聚物,丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(NPG2PODA)为亲水单体,1-羟基环己基苯甲酮为光引发剂,乙酸乙酯为溶剂,通过UV光引发自由基聚合法进行PET无纺布的亲水改性。分别讨论了丙烯酸树脂,亲水单体和光引发剂的含量和比例对PET无纺布亲水性能的影响。实验结果表明,未改性的无纺布具有清晰的原纤粘结的结构,孔隙较大,改性无纺布表面纤维牢固地粘结着一层聚合物,孔隙率减小。随着丙烯酸树脂和NPG2PODA总固含量的增大,PET无纺布的表面接触角先减小后趋于稳定,纯水通量先增大后减小;随着丙烯酸树脂与NPG2PODA比例的增大,PET无纺布的表面接触角逐渐减小,纯水通量增大。经丙烯酸树脂和NPG2PODA改性后的PET无纺布亲水持久性和对沙土混合废水的过滤性能较好。
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