1、毕业论文开题报告 高分子材料与工程 亲水型涤纶织物柔软剂的制备与性能 一、 选题的背景和意义 随着科技的发展和物质生活水平的提高，人们对纺丝品的质量要求也越来越高。天然纤维在后整理时，采用各种树脂，虽能防缩、防皱、快干、免烫，使织物具有某些合纤的优越性能，但手感变得粗硬，撕破强力下降，故必须添加柔软剂。化纤织物本身柔软性较差，近年来大量发展后，柔软剂的重要性已更为突出。特别是最近超细纤维的不断开发，更需要相应的超级柔软剂，以满足市场的需要。目前市场流行的主要为含硅柔软剂。它的柔软作用是硅氧键中的氧原子吸附在纤维表 面上，使疏水性的甲基定向排列，把纤维表面覆盖起来。由于硅氧键的键角在外力作用下可
2、以改变而产生伸缩，因此，用有机硅柔软剂处理后的织物，织物表面上形成一层坚韧拒水且可以伸缩的连续薄膜，从而使织物具有柔软、平滑的手感，良好的透气、表面光泽、耐磨、穿着舒适等特性，适用于不同纺织品的整理，具有广阔的应用前景。虽然一般的柔软剂不仅具有柔软性、平滑性、成膜性、等突出的优点，而且合成无毒，无环境污染，成本不高，对生态净化没有不良影响。但是，从柔软剂的发展来看，由于含硅柔软剂的疏水性，使得经过其整理后的天然织物和化纤织物存在 静电、吸灰、起球、闷气等缺点，使得穿着时有闷热感，且手感偏硬，从而严重影响涤纶织物的穿着舒适性。单一的品种虽然有其各自的优良性能，但其亲水、柔软、弹性、白度和耐久性等
3、综合性能还不够理想。为此，国内外先后有许多科研人员开展了对有机硅柔软剂的改性工作。比如，将氨基基团的柔软性与亲水性基团如聚醚亲水基相结合进行改性。既可采用先氨基改性再引入聚醚的方法，也可采用先聚醚改性再进行氨基改性的方法，以达到有机硅主链中同时具有氨基基团和聚醚基团的目的，取得了显著的效果。因为引入强吸水基团 醚基，大大改善了氨基硅油的亲水性， 使氨基硅油处理织物的透湿性问题得到了很好的解决。其中氨基改性有机硅柔软剂具有良好的反应性、平滑性、柔软性等性能，但是这一类改性亲水硅油产品的生产工艺比较复杂，且成本高，在纺织领域中的应用受到一定限制。事实上涤纶织物的手感后整理一直以来都没有得到很好的解
4、决，因为氨基硅油类产品主要赋予涤纶织物较好的滑爽性，而柔软效果并不明显。当前国内外开发的亲水 聚醚酯 整理剂能赋予化纤织物良好1 的亲水性、抗静电性，某些结构的 聚醚酯还具有一定的柔软功能， 并具有一定的耐洗性，但是滑爽性能不足。通过不同性能柔软剂的复配，综合二者优点，克 服原先的不足，而生产成本不高，工艺简单，是具备现实意义的。 二、 研究目标与主要内容 （含论文提纲） 1.实验内容 本实验采取的是在聚醚酯制备和氨基硅油合成的基础上，然后通过二种乳液进一步复配来合成亲水型织物柔软剂的方法。即用端基为环氧基的聚醚酯分散液与氨基硅油微乳液复配，形成含有氨基及聚醚链段的聚醚酯柔软剂，使制得的亲水织
5、物柔软剂不仅具有聚醚酯的亲水性 、抗静电性和耐洗性，也具备氨基硅油的柔软性。并考察后整理条件对织物亲水性和柔软性的影响。 2.要实验步骤 1合成聚醚酯： 以对苯二甲酸二甲酯、小分子二元醇、 聚乙二醇、共聚醚等原料，通过调节软段（聚乙二醇等）、硬段（对苯二甲酯 +小分子二元醇链节）的组成和比例，调整共聚物嵌段长度和序列分布以及变化共聚物的分子量合成出具有良好亲水性 的 聚醚酯。 酯交换反应式： OOH 3 CO C H3+ 2 H O - H2 C - H 2 C - O H+ 2 C H 3 O HOOOOC H 2 C H 2 O HOH O C H 2 C H 2( B H E T )对苯
6、二甲酸乙二醇酯和聚乙二醇进一步共缩聚反应生成聚醚聚酯无规共聚物和小分子的乙二醇。 缩聚反应式： n B H E T + P E G 共 聚 H O - C H 2 C H 2 O CO CO O C H 2 C H 2 m O H + H O C H 2 C H 2 O H聚醚酯 按照二步法合成，在装有搅拌器、温度计、冷凝管的四颈烧瓶中，先按DMT/-OH=1/1.3，聚乙二醇含量 70%投料，加热待固体熔融后加 入催化剂醋酸锌和三氧化二锑（醋酸锌和三氧化二锑 =1/1， 0.8%），在 165-195进行酯交换反应，待馏出的甲醇达到理论量的 95%以上，然后缓慢升温至 200-230，并 缓
7、慢提高真空度 进行缩聚反应。2 到了一定粘度，再加入投料量 30%的聚乙二醇 -2000 继续进行后缩聚，等粘度恢复到后加料前的粘度终止反应，冷却至 150出料，得到黄色至棕色的固体聚醚酯。 2 聚醚酯 /氨基硅油微乳液和聚醚酯 /SRS 复配与测试 所制得的聚醚酯和氨基硅油以不同的比列复配，放至一段时间观察复配液的稳定性，将稳定性能好的复配液拿去做涤纶 织物的柔软性和亲水性等性能的测定。 3.实验结果分析 （ 1）通过 温度来测定复配液的稳定性 （ 2）用亲水测定仪测定处理后亲水性效果 （ 3）润湿时间测定 （ 4）用多人次手感触摸评价织物柔软性能 （ 5）红外光谱检测其结构 （ 6） DS
8、C 检测其结晶性能和玻璃化转变温度 4.实验结论 通过对实验结果的分析得出实验结论，得出最佳实验效果的合成路线及配 方。 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 研究方法、研究手段： 采用实验研究法，制备聚醚酯作为织物亲水整理剂和氨基硅油微乳液，将二者以不同比 列复配，表征复配液的各种性能。从而优化实验工艺，得到实验工艺数据。 实施方案、技术路线： 第一步首先筛选有效的催化体系和合成工艺条件，保证各单体能够顺利进入共聚物组成。第二步考察共聚物中亲水组分（聚乙二醇）含量与水分散性、亲水性的关系；第三步考察复配液对 涤纶织物 亲水性的影响；第四步复配液对 涤纶织物柔软性 的影响；第五
9、步考察氨基硅油与聚醚酯的复配液的稳定性。 最后通过优化均衡，确定亲水性优良且具有 柔软、平滑的手感来得到最佳的 实验配方和合成工艺。 四、参考文献 1 Halloran D J. Water soluble ammonium silicone compositions and their use as fiber treatment agents P.US 5707434,1998-01-13. 2 万震 ,毛志平 .新型亲水性有机硅柔软剂的研究发展 J.丝绸 ,2003,(1):39-41. 3 3 陈树 ,熊继海 .亲水性有机硅柔软剂的制备及其应用 J.江西科学 ,2007,25(6):
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14、.12.15-2010.12.25 查阅文献，开始实验准备 4 2010.12.25-2011.1.5 完成文献综述、外文翻译、开题报告、同时进行实验 4 5 2010.12.25-2011.1.30 结束实验，需获得全部必须的实验数据 6 2011.2.1-2011.2.18 完成论文初稿 7 2011.2.19-2011.2.20 中期检查 8 2011.2.19-2011.4.11 修改论文 9 2011.4.12-2011.4.20 论文定稿 六、研究的主要特点及创新点 以对苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇、共聚醚等原料合成一种水分散型性非离子型聚醚酯整理剂能赋予涤纶织物亲水性和柔软性等功能，而氨基硅油的加入赋予织物平滑、丰满的手感，通过复配，综合二者优点，克服原先的不足，能有效提升涤纶织物的舒适感和附加值，也能简化织物后整理工艺过程。 它 除了 具有传统氨基硅油的柔软、滑爽手感外，还能赋予织物优异的亲水性 ， 极大的提高了织物的使用性能，适用于涤纶等织物，是最新一代高档纺织品的最佳选择。 该产品属于低黄变、亲水性能优良的环保型柔软剂，对人体无害，无刺激，无腐蚀性，无三废。且制备该乳液所用设备简单，降低了亲水性有机硅乳液的合成成本。
