N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)在纤维改性中具有广泛应用,以下是相关介绍:
一、改善纤维性能
提高抗皱性:N-羟甲基丙烯酰胺分子中的羟甲基能与纤维中的羟基等基团发生交联反应,在纤维表面形成网状结构,使纤维具有更好的弹性和回复性,从而提高织物的抗皱性能,让织物在穿着和洗涤过程中不易产生褶皱,保持良好的外观。
增强耐磨性:N-羟甲基丙烯酰胺参与反应后在纤维表面形成的保护膜,可增强纤维的表面强度,减少纤维在摩擦过程中的损伤,提高纤维的耐磨性,延长纤维制品的使用寿命。
提升尺寸稳定性:通过交联作用,N-羟甲基丙烯酰胺可以限制纤维分子链的运动,减少纤维在受到外力或环境因素影响时的变形,从而提高纤维的尺寸稳定性,使纤维制品在洗涤、干燥或使用过程中不易发生尺寸变化。
二、改善纤维与其他物质的相容性
增强与树脂的结合力:在制备纤维增强树脂基复合材料时,N-羟甲基丙烯酰胺 对纤维表面进行改性,可改善亲水性纤维与疏水性树脂之间的界面相容性。它的活性基团能与纤维表面的基团反应,同时其分子中的双键可参与树脂的聚合反应,从而在纤维与树脂之间形成牢固的化学键,提高复合材料的力学性能。
提高染色性能:N-羟甲基丙烯酰胺可以增加纤维表面的活性基团数量,使纤维与染料之间的结合力增强,从而提高纤维的染色性能,使染色更加均匀、牢固,提高染色牢度,减少染料的用量和染色过程中的废水排放。
三、应用实例
福建农林大学邱仁辉教授团队在研究中首次采用N-羟甲基丙烯酰胺对竹纤维表面进行改性以解决纤维与树脂间的界面相容性问题。这种改性方法避免了大量有机溶剂和金属催化剂的使用,是一种环境友好的纤维表面改性方法。
四、改性方法
通常将纤维浸泡在含有N-羟甲基丙烯酰胺的溶液中,加入适量的引发剂和催化剂,在一定的温度和时间条件下,使它与纤维表面的基团发生交联反应。也可以采用辐射引发或光引发的方式,引发N-羟甲基丙烯酰胺在纤维表面的聚合和交联,从而实现对纤维的改性。
然而,N-羟甲基丙烯酰胺存在一定的毒性,对皮肤和眼睛有刺激性。在使用过程中,需要注意安全防护,同时也要关注其在纤维改性过程中可能产生的甲醛释放问题,以及对环境和人体健康的潜在影响。
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