摘 要:對紡織品進(jìn)行功能整理是提高其附加值的重要環(huán)節(jié),反應(yīng)性紫外線吸收劑可有效改善紡織品的紫外線防護(hù)能力。針對現(xiàn)有反應(yīng)性紫外線吸收劑的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,詳細(xì)介紹了二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類、受阻胺類及其他類反應(yīng)性紫外線吸收劑的制備過程和應(yīng)用情況,并對它們的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
紫外線吸收劑是一類能夠強(qiáng)烈地選擇吸收高能量紫外光并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,以熱能或無害的低輻射形式將能量釋放或消耗的物質(zhì),廣泛應(yīng)用于高分子材料、紡織品加工及其他領(lǐng)域。常見的紫外線吸收劑主要包括水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類、受阻胺類、取代丙烯腈類、三嗪類等幾大類,其中二苯甲酮類和苯并三唑類應(yīng)用較為廣泛。
傳統(tǒng)的紫外線吸收劑大多通過物理吸附、粘合、交聯(lián)劑交聯(lián)、摻雜等手段固定到紡織纖維中,因此,產(chǎn)品在使用過程中會存在以下缺點(diǎn):①與紡織纖維結(jié)合牢度差、易流失,隨著使用時間的延長或洗滌次數(shù)的增多,抗紫外線功能逐漸減小并最終消失;②采用交聯(lián)或粘合的方法,不但會對紡織品的性能產(chǎn)生影響,有時也會降低抗紫外線性能;③由于摻雜需在紡絲前進(jìn)行,故紫外線吸收劑和纖維之間的相容性至關(guān)重要。因此,紫外線吸收劑正向著反應(yīng)性、耐久性和多功能性等方向發(fā)展。
下面將對二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類、受阻胺類及其他類反應(yīng)性紫外線吸收劑的發(fā)展情況進(jìn)行綜述。
1 二苯甲酮類反應(yīng)性紫外線吸收劑
二苯甲酮類紫外線吸收劑是鄰羥基二苯甲酮的衍生物,其防護(hù)作用是通過分子結(jié)構(gòu)中的分子內(nèi)氫鍵將高能的紫外線轉(zhuǎn)換為熱能來實(shí)現(xiàn)的。
二苯甲酮類反應(yīng)性紫外線吸收劑的研究首先在高分子材料方面取得進(jìn)展。美國Na.tStarcbwc公司以2,42二羥基二苯甲酮和甲基丙烯酸縮水甘油酯為原料,在氫氧化鈉(或硝酸銨)存在下制備了牌號為PermasorbMA的紫外線吸收劑,該產(chǎn)品能夠強(qiáng)烈吸收波長為280~350nm的紫外線。因其含有活性雙鍵,故可與其他單體共聚也可與聚合物發(fā)生接枝共聚;又因其含有羥基,故可在聚酯樹脂、醇酸樹脂及聚氨酯等縮聚樹脂的制造過程中以化學(xué)鍵形式結(jié)合到聚合物上〔2〕。該化合物制備過程如圖1所示:
趙義等人以2,42二羥基二苯甲酮和甲基丙烯酰氯為原料制備了反應(yīng)性紫外線吸收劑42甲基丙烯酸酯基222羥基二苯甲酮(MHB)。同時采用溶液聚合的方法,與苯乙烯共聚制得了共聚物(St2co2MHB),實(shí)現(xiàn)了MHB的高分子化。共聚物紫外吸收光譜測試表明,325nm處的吸收峰為PMHB的特征吸收峰,且隨著MHB在共聚物中含量的增加,共聚物的紫外吸收能力增強(qiáng)。該化合物制備及其高分子化過程如圖2:
高原等人以對氨基苯磺酸、三聚氯氰和2,42二羥基二苯甲酮為原料合成了一種自身帶有反應(yīng)活性基團(tuán)和水溶性基團(tuán)的紫外線吸收劑,該化合物在284nm附近的遠(yuǎn)紫外線區(qū)和342nm附近的近紫外線區(qū)有兩個明顯的吸收峰,說明該化合物對這兩個區(qū)段的紫外線有較好的屏蔽作用。性能測試表明:抗紫外吸收劑整理后織物的抗紫外線指數(shù)值(UPF)從整理前的7.6提升到了11.2;整理后織物具有良好的耐洗滌效果,皂洗30次后色牢度幾乎不發(fā)生變化;且對染色織物而言,整理后織物的日曬牢度可提升1級左右。該化合物合成路線如圖3所示:
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