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聚丙烯纤维由于质轻、快干、价廉等优点受到广大消费者的欢迎,但是由于聚丙烯(PP)的非极性、结构规整、结晶度高等特性导致其无法染色而限制了其在服装和装饰领域的应用。值得注意的是,在对聚酯纤维的可染改性研究中,阳离子可染聚酯纤维色谱广、色牢度高,染色后颜色鲜艳,成为聚酯纤维不可或缺的品种。鉴于此,本论文考虑采用共聚结合共混的方式,研制出含有磺酸基团的苯乙烯-苯乙烯磺酸钠共聚物P(St-co-NaSS)作为阳离子可染聚丙烯纤维的改性添加剂。本课题通过自由基乳液聚合方法制备出加工流动性较好、符合聚丙烯纤维染色要求的改性添加剂P(St-co-NaSS),与PP熔融共混,成功研制出阳离子可染聚丙烯,有效地实现了阳离子染料对PP的可染性,并改善了分散染料对PP的染色性能。通过以上研究,得出如下结论:本论文首先制备了线性无规共聚物P(St-co-NaSS),研究了共聚物的反应条件及性能。通过傅里叶转换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振氢谱仪(1H-NMR)表征了共聚物的苯乙烯磺酸钠结构单元;通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)研究了磺酸基团的引入对共聚物的玻璃化转变温度和分解温度的影响;通过旋转流变仪研究了磺化度对共聚物剪切黏度的影响;研究了反应条件对共聚物磺化度的影响,结果表明:当反应时间为2 h,反应温度为70oC,引发剂质量分数为0.6%,苯乙烯磺酸钠的摩尔分数为0.01时,共聚物的磺化度f=6.68%(零切黏度η0=19 620 Pa·s,属牛顿流体),在10-2~10-1 s-1的剪切速率范围内,P(St-co-NaSS)表现出假塑性流体的特征,具有较好的加工流动性能,可作为聚丙烯纤维的可染改性添加剂。系统研究了PP/P(St-co-NaSS)共混体系的结晶形态、热性能以及流变性能。结果表明:P(St-co-NaSS)的加入没有改变PP球晶的晶型,只是破坏了晶体结构的完整性,使共混体系的熔点从162.1oC降低到161.8oC,结晶温度从110.8oC提高到111.3oC,结晶度从36.6%降低到27.2%;与PP/PS相比,由于磺酸基团的强极性和空间位阻效应,其熔点和结晶温度升高,但少量NaSS链段的引入起到类似增塑的作用,因此结晶度增加。PP、PP/PS及PP/P(St-co-NaSS)共混体系在101~102 s-1的剪切速率范围内,表现出假塑性流体的特征,但由于受P(St-co-NaSS)的影响,PP/P(St-co-NaSS)共混体系在γ<10-1 s-1时,也表现出假塑性流体特征。PP、PP/PS及PP/P(St-co-NaSS)共混体系的剪切黏度都随温度的增加而减小,但由于磺酸基团的存在,大分子更容易缠结形成拟网状结构,温度对PP/P(St-co-NaSS)共混体系黏度的影响更小。研究了聚丙烯可染改性添加剂P(St-co-NaSS)对PP染色性能的影响。结果表明:由共聚结合共混方式制备的PP/P(St-co-NaSS)共混体系能够用于阳离子染料染色,其薄膜的K/S值为2.6032,上染率为38.4%。并且P(St-co-NaSS)的存在明显改善了PP对分散染料染色性能,在相同染色条件下,与纯PP相比,PP/P(St-co-NaSS)共混体系薄膜的K/S值提高了14.67倍,上染率提高了7倍;与PP/PS相比,PP/P(St-co-NaSS)共混体系薄膜的K/S值提高了3.60倍,上染率提高了1.28倍。