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含氟整理剂在织物拒水整理应用领域有着不可替代的地位,然而随着研究的不断深入,人们发现含氟整理剂存在生物累积性和迁移性以及多种毒性,很难在自然界中降解,面临禁用。因此,开发无氟整理技术对织物进行疏水改性迫在眉睫。然而,就疏水功能团而言,目前尚无能与疏水效果优异的氟烷基媲美者,除非在无氟低表面能化学成分基础上,结合纤维表面粗糙化进一步提高疏水功能。本论文通过卡宾聚合法,以低表面能长碳链重氮乙酸酯和刚性取代基重氮乙酸酯前体,在棉织物表面进行接枝或共价接枝,成功地在织物纤维表面构造粗糙的形貌,提供了优异的疏水性能,具体从以下三个方面展开:（1）棉织物中纤维表面接枝位点的构建及重氮乙酸己酯卡宾聚合接枝尝试:以对甲苯磺酰肼和对甲苯磺酰氯为原料,吡啶为催化剂合成了1,2-双（对甲苯磺酰）肼;通过溴乙酰溴与纤维大分子上的羟基反应,在纤维表面引入C-Br键后,后者在1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯（DBU）催化下以1,2-双（对甲苯磺酰）肼处理转变为重氮基,通过EDS分析可知成功地在纤维表面构建了接枝位点。以己醇为原料,与溴乙酰溴发生取代反应,生成溴乙酸己酯中间体,再与1,2-双（对甲苯磺酰）肼在DBU催化下合成重氮乙酸己酯,产物结构采用FT-IR和NMR进行表征。以重氮乙酸己酯作为前体化合物探索了纤维表面卡宾接枝改性,优化了改性工艺。其中,当重氮乙酸己酯/纤维表面羟基分别为10:1、20:1和30:1（mol/mol）,30℃下反应12h时,所得改性纤维表面聚合物层分别为膜状结构、粒子状以及微纳复合结构,对水接触角分别为105.0±1.2°、110.4±2.1°和118.0±0.6°;当重氮乙酸己酯/纤维表面羟基为30:1（mol/mol）,30℃下反应24h时,纤维表面的微纳结构更加完整,测得与纤维直接结合的粒子平均尺寸为421.53±52.73 nm,粒子表面附着的纳米颗粒平均粒径为64.74±11.51 nm,所形成表面对水接触角为124.0±2.1°。测试了整理织物的热稳定性、透气性和断裂强力等综合性能,整理后织物耐热性和断裂强力下降,但透气性保持良好。（2）不同碳链长度的重氮乙酸烷基酯合成及其在棉纤维表面的卡宾聚合接枝:选用丁醇、辛醇、十二醇、十四醇和十八醇为原料,分别与溴乙酰溴反应制备溴乙酸烷基酯,再与1,2-双（对甲苯磺酰）肼在DBU催化下合成不同碳链长度的重氮乙酸酯（重氮乙酸丁酯、重氮乙酸辛酯、重氮乙酸十二酯、重氮乙酸十四酯和重氮乙酸十八酯）。使用不同重氮乙酸酯为前体接枝改性棉纤维,通过EDS、ATR、XPS证明卡宾聚合物成功接枝;通过SEM、AFM和Image J对织物表面形貌分析,发现重氮乙酸丁酯接枝改性纤维表面呈现出“糙化”形貌,糙化颗粒平均尺寸为351.57±87.13 nm,重氮乙酸辛酯接枝改性纤维表面的立体结构部分塌陷,重氮乙酸十二酯、重氮乙酸十四酯和重氮乙酸十八酯卡宾接枝改性织物表面则完全为膜结构。随着单体碳链长度的增加,改性织物表面RMS（粗糙度）也从48.7nm降至12.1 nm,分析原因为接枝聚合物碳链长度的增加,使得聚合物柔性和成膜性增加。测得重氮乙酸丁酯、己酯、辛酯、十二酯、十四酯和十八酯卡宾接枝改性织物对水接触角分别为116.2±0.8°、124.0±2.1°、129.3±1.1°、130.1±0.9°、131.2±1.3°和133.4±1.8°,可知重氮乙酸辛酯及更长碳链重氮化乙酸酯所改性织物疏水性更好,接枝聚合物侧基碳链≥8以后,继续延长侧基链长并不能进一步提升接枝改性织物的疏水性能。（3）重氮乙酸辛酯与重氮乙酸苯酯、叔丁基重氮乙酸酯卡宾聚合共接枝:先以溴乙酸苯酯、溴乙酸叔丁酯为原料,在DBU催化下分别与1,2-双（对甲苯磺酰）肼反应合成了重氮乙酸苯酯和叔丁基重氮乙酸酯,经FT-IR和NMR测试,证明目标产物合成成功。单独对棉纤维表面卡宾聚合接枝改性时,发现重氮乙酸苯酯、叔丁基重氮乙酸酯两种前体在棉纤维表面分别聚合形成了球状和矩形粒子状的高分子晶体。分别将两种前体与重氮乙酸辛酯在棉纤维表面进行卡宾聚合共接枝,探讨了共接枝比例与聚合物形貌的关系。通过SEM、AFM和Image J对处理后纤维表面形貌分析发现,重氮乙酸辛酯与叔丁基重氮乙酸酯按照不同摩尔比卡宾聚合共接枝改性纤维时,可以在纤维表面形成不同形貌。其中,当重氮乙酸辛酯/叔丁基重氮乙酸酯（2:8,mol/mol）时改性纤维表面被膜状聚合物覆盖,增加叔丁基重氮乙酸酯用量,改性纤维表面逐渐“糙化”;进一步提高叔丁基重氮乙酸酯用量可在纤维表面形成聚合物膜包裹粒子的复合形貌,“糙化”表面对水接触角从110.2±1.2°增加至143.2±1.8°,赋予了织物良好的疏水性。与之相比,当重氮乙酸辛酯分别以3:7、3:17和1:19的摩尔比与重氮乙酸苯酯卡宾聚合共接枝改性棉纤维时,纤维表面分别出现膜状、膜中包埋微球、膜状结构完整包裹微球粒子三种形貌。其中,膜状结构完整包裹微球粒子所对应的织物表面由于具一定粗糙形貌,同时有低表面能物质包覆,改性织物对水接触角达到151.2±0.8°,超疏水。论文由催化卡宾聚合法在温和反应条件下对织物进行表面共价接枝改性,成功控制卡宾聚合物层在纤维/织物表面形成糙化形貌,实现了超疏水和自清洁织物制备,研究结果为织物无氟拒水处理提供了新的思路。