聚马来酸的合成及其对棉织物光催化抗皱整理的影响

巨 晶，杨 颖

(嘉兴学院材料材料与纺织工程学院，浙江 嘉兴 314000)

聚马来酸的合成及其对棉织物光催化抗皱整理的影响

巨 晶，杨 颖

(嘉兴学院材料材料与纺织工程学院，浙江 嘉兴 314000)

合成聚马来酸并作为棉织物的抗皱整理剂进行光催化抗皱整理，分析比较不同条件的合成产物对棉织物光催化抗皱整理效果的影响。结果表明，在合成条件为：n(-COOH)∶n(H2O2)∶n(SHP)=1∶0.7∶0.5，温度100℃，时间1h条件下的产物作为整理剂对棉织物的光催化抗皱整理效果最好，其折皱回复角可提高55°，断裂强力和白度的保留率分别达到90%和91%。

棉织物；抗皱整理；聚马来酸；光催

随着人们对绿色环保意识的增强，无甲醛类的抗皱整理剂逐渐被广泛使用。目前，国内外研究较多的是多元羧酸类，其中柠檬酸虽然价格低廉，但抗皱效果不理想， BTCA虽整理效果好，但价格较贵，都难以实现工业化的应用。相比之下，聚马来酸价格低廉，抗皱效果也比较理想，具有广阔应用前景[1]。

本文通过改变合成组分配比、时间及温度等条件合成聚马来酸,将其作为棉织物的抗皱整理剂进行光催化抗皱整理, 并对整理效果分析比较。

1 试验

1.1 试验用品

实验材料：经前处理的纯棉织物

试剂：顺丁烯二酸、次亚磷酸钠、30%过氧化氢、无水乙醇、氢氧化钠(均为AR，杭州萧山化学试剂厂)

仪器及设备：恒速搅拌器、A01型电动试验小轧车(桐乡振和化工仪器厂)、YK371M型织物折皱弹性仪(温州方圆仪器)、YK(M)250型织物强力机(上海一科仪器有限公司)、470FI-IR傅立叶红外光谱仪等。

1.2 试验方法：

1.2.1 聚马来酸合成工艺

在有冷凝装置的三口烧瓶中分别加入马来酸和水，搅拌均匀，加入50%的氢氧化钠溶液，次亚磷酸钠，加热到80℃，在30min内将30%的H2O2逐渐加入到混合液中，升至一定温度后搅拌，即得反应产物。用无水乙醇在V(合成产物)：V(无水乙醇)为1:1的条件下，对合成产物进行提纯，最后用分液漏斗将提纯后的产物分离，干燥，待用[2]。

1.2.2 光催化抗皱整理

将织物浸入在用合成产物作为整理剂配制的整理液中，二浸二轧，在热定形机中80℃预烘3min，然后在光催化的装置中催化一定时间，最后水洗、烘干。

1.2.3 红外光谱测试

在N470FI-IR傅立叶红外光谱仪上采用KBr压片法进行测试。

1.2.4 性能测试

织物的折皱回复角、白度和断裂强力，分别按照GB/T3819—1997、GB/T8425-1987以及GB/T3923-1997的相关测试标准进行测试。

2 结果与讨论

2.1 红外光谱分析

图1 聚马来酸和马来酸单体的红外光谱图

由图1可以看出，与马来酸单体相比，合成的聚马来酸在1 720cm-1处有明显增强的吸收峰为羰基，同时859cm-1处的振动吸收峰为=C-H键，说明发生了聚合反应[3]。

2.2 合成组分配比对光催化抗皱整理效果的影响

按照1.2.1的合成方法，分别设置8组不同的摩尔比合成聚马来酸，将合成产物制成整理液并按照1.2.2的方法对棉织物整理，组分配比与光催化整理后织物各项性能的关系如表1所示。

表1 合成组分配比对抗皱整理织物性能的影响

从表1可以看出，在8组配比中，第2组合成产物处理的织物强力保留率最高，第6组织物折皱回复角可提高55°，同时强力和白度保留率均比较理想。这可能是由于在合成过程中，控制不同的引发剂及催化剂用量，产物的聚合度不同，即分子量不同[4]。分子量不同的产物发生交联反应的能力不同，从而产生不同的抗皱效果。综上，第6组的合成组分配比最佳。

2.3 合成温度对光催化抗皱整理效果的影响

采用80℃、95℃、100℃三组温度，按照1.2.1的合成方法采用第6组配比进行合成，将合成产物制成整理液并按照1.2.2的方法对棉织物整理，结果见表2。

由表2可知，合成温度为95℃时，折皱回复角有所提高，强力和白度保留率最大，当温度达100℃时，强力和白度保留率有所下降，但折皱回复角提高最多。故最佳合成温度为100℃。

表2 合成温度对抗皱整理织物性能的影响

2.4 合成时间对光催化抗皱整理效果的影响

按照1.2.1的合成方法，第6组配比，分别采用30min、60min、90min三组时间合成聚马来酸，将合成产物制成整理液并按照1.2.2的方法对棉织物整理。由表3可知，合成时间对棉织物强力和白度的影响不是很大，当合成时间为60min时，折皱回复角可提高55°。

表3 合成时间对抗皱整理织物性能的影响

3 结论

在合成条件为原料组分配比n(-COOH)∶n(H2O2)∶n(SHP)=1∶0.7∶0.5，合成温度100℃，合成时间1h条件下的合成产物作为整理剂，对棉织物进行光催化抗皱整理达到最好效果，其折皱回复角可提高55°断裂强力和白度的保留率分别达到90%和91%。

[1] 赵敏，周翔.PMA的合成及其在棉织物防皱整理中的应用[J].纺织科学研究，2005，(1)：16-20.

[2] 陈明珍，陆必泰.聚马来酸防皱整理剂的合成与应用[J].印染助剂，2001，18(3)：12-14.

[3] 任春莲，张建波，王炳，朱平.聚马来酸和聚马来酸酐的合成及抗皱整理[J].印染，2007，33(16)：23-26.

[4] 陆必泰.聚马来酸的合成及其在棉织物防皱整理中的应用研究[D].武汉：华中师范大学，2002.

2015-08-08