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在不限制本发明的范围的前体下,该方法包括加入一种或多种水溶性和/或水分散性的N-卤胺化合物,例如2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺,和基于阳离子季铵基团(QAM)的N-卤胺等。卤素稳定剂可以是一种或多种自由基清除剂,例如氢醌,(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇。负载组分可以是一种或多种水溶性/可分散的天然或合成聚合物,例如淀粉,纤维素,明胶等及其衍生物,或乙烯基或丙烯酸树脂乳液。潜在的待涂覆介质包括但不限于砂子、沸石、玻璃珠、粘土、玉米芯、草杆和木材。
这两种方法都不可避免地有一定程度的单体自聚所形成的均聚物,因此往往要经过溶剂萃取法或沉淀法除去均聚物,然后鉴定接枝炭材料的结构。2 炭材料接枝方法
近来,一些新颖的接枝方法引起了人们的重视,下面将详细讨论。本文综述了炭材料表面接枝方法,包括化学接枝、辐射接枝、等离子体接枝、臭氧化接枝、光接枝、超声波作用下接枝和电接枝。
2.1 化学接枝:
接枝MAA和AA后纤维的亲水性能如图6所示,测试方法如相关文献[27]所述,从图可看出未改性的纤维曲线在毛细效应平衡后,吸水量为负值,这是由于聚乙烯的疏水性引起的排斥力造成的,而接枝后的纤维无论是接枝了AA还是接枝了MAA的纤维均为正值,亲水性能大为提升。正常浸润段浸润增重m与浸润时间t的拟合关系曲线(图7)符合下列公式:
m2 = wundefinedσ1 cosθ/(H2η1 wf Ap ρf )t (2)
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接枝AA后的纤维表面有一层接枝层(图3f),接枝的聚丙烯酸彼此之间已经融合成一体(图3f小图),此外透明接枝层里还有一些未生长起来的小球(图3g,i)以及一些针状的均聚物(图3h),这些针状均聚物应该是ATR-IR图谱中在1538cm-1处出现杂峰的原因所在。2.4 单体浓度和反应时间对接枝率的影响
对接枝条件已经有大量的文献进行了探索[23,24,25],图4为单体浓度与反应时间对MAA接枝率的影响,从图可以看出随着MAA浓度的增大接枝率会不断增大,这主要因为第二步辐照单体和光敏剂分离,均聚现象降低,表面活性种充足,且本反应是在纤维表面浸泡后形成的液膜中进行,不会造成单体过量引起的均聚现象,而影响紫外线向纤维表面的辐射。此外,随着反应时间的增加接枝率并不会一直增加,在初的2min内接枝率增加较小,这主要是因紫外灯开启后需要一定的稳定时间,此后接枝率增加,在1min左右接枝率到达顶点,分析认为11min后纤维表面的液膜基本反应,溶剂挥发完毕,而表面形成的接枝层也阻碍了气相中的单体进一步向纤维表面扩散。
6 超声波作用下接枝。利用超声振动[5]产生的物理环境可以使接枝率明显上升[6]。姚素薇等[6]利用超声波降解聚合物产生自由基的原理,在超声波和H2O2的共同作用下,使聚乙烯醇降解,产生自由基,接枝在炭黑上。这些自由基被炭黑表面所捕获,实现接枝。接枝炭黑在水中的聚集程度明显降低、分散度得到了明显提声波对接枝有利有弊,一方面可以利用超声波降解聚合物产生自由基,从而使炭黑捕获自由基实现接枝,另一方面接枝的聚合物在超声波的作用下发生化学键断裂,使炭黑的接枝率不会很高。同时,用超声的方法接枝,会使接枝在炭黑上的单体过于单一化。