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3.3功能基團(tuán)交換樹脂的flip-flop現(xiàn)象

功能基團(tuán)交換樹脂中除了低表面能基團(tuán)全氟烷基和AA側(cè)鏈烷基，還有高表面能基團(tuán)羥基。在空氣中時(shí)，F(xiàn)A全氟烷基和AA側(cè)鏈烷基會(huì)向織物的表面定位[7]，與此相反放入水中后親水基羥基則會(huì)向纖維表面定位，F(xiàn)A全氟烷基和AA側(cè)鏈烷基回縮到涂膜內(nèi)。

由圖6可知，Dry→Hydrated F1S/C1S減小而O1S/C1S增加，在水中親水基團(tuán)占據(jù)了織物的表面。低表面能基團(tuán)和高表面能基團(tuán)受不同環(huán)境誘導(dǎo)相互交換，同時(shí)相互促進(jìn)向織物的表面或內(nèi)部定位[8]，即低表面能基團(tuán)轉(zhuǎn)向空氣中時(shí)，促使高表面能基團(tuán)回縮涂膜內(nèi)，反之也是。在水中基團(tuán)交換時(shí)，高表面能基團(tuán)把污垢從織物內(nèi)部帶到表面，脫落于水中。

3.4 FA全氟烷基的碳原子數(shù)、乳化劑種類的安全性

PFOS全氟辛烷磺酸C8F17SO3H會(huì)進(jìn)入人體的血液，積蓄在人體中時(shí)間較長。PFOA全氟辛酸C7F15COOH也會(huì)進(jìn)入人體的血液，在人體中積蓄時(shí)間短，與PFOS相比PFOA的積蓄性要小得多，但是它同樣具有積蓄性?？梢源_定C4F9COOH沒有積蓄作用，因此FA全氟烷基的碳原子數(shù)為6時(shí)是安全的。但是，上面研究已得出FA全氟烷基的碳原子數(shù)8以下，全氟烷基排列混亂，防水性能差。為了FA全氟烷基排列整齊，遇水滴不回縮，使用架橋劑封端異氰酸酯與樹脂一起成膜，膜的強(qiáng)度增大，使C4F9CH2CH2-排列整齊，表面能低，防水效果提高。功能基團(tuán)交換樹脂為油性液體，直接涂布織物上不能均勻分布，并形成油跡，產(chǎn)生疵布。因此，必須把功能基團(tuán)交換樹脂制成水包油型的乳液。乳液共聚法采用單體在水中用乳化劑乳化后進(jìn)行聚合，單體開始在膠束中引發(fā)聚合，膠粒逐步增大，形成水包油

型的乳液，其中分散相就是功能基團(tuán)交換樹脂。乳化劑由非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑復(fù)配而成，非離子表面活性劑不能使用烷基酚聚氧乙烯醚（APEO），APEO為環(huán)境激素會(huì)擾亂人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，應(yīng)選用AEO系列非離子表面活性劑。

3.5功能基團(tuán)交換樹脂結(jié)構(gòu)與成膜的關(guān)系

布朗（Brown）等人于1956年提出了聚合物乳液成膜完整的機(jī)理，引入一個(gè)重要的概念—最低成膜溫度。乳液中聚合物具有彈性，能形成連續(xù)薄膜的最低溫度稱之為最低成膜溫度（MFT）[9]。一般，聚合物（MFT）與聚合物的玻璃化溫度（Tg）接近。因此，玻璃化溫度低的丙烯酸酯單體引入共聚物非常必要，功能基團(tuán)交換樹脂中引入單體丙烯酸十八烷基酯。乳液中功能基團(tuán)交換樹脂在織物上成膜的過程為：乳液浸軋到織物上后，首先進(jìn)行預(yù)烘，讓大部分水蒸發(fā)；再進(jìn)行焙烘，水份進(jìn)一步蒸發(fā)，乳膠粒子靠攏形成毛細(xì)管，毛細(xì)管內(nèi)的壓強(qiáng)小于外面的大氣壓，乳膠粒子相互擠壓而變型，高分子相互滲透并相互擴(kuò)散粘結(jié)成膜。在織物上形成了功能基團(tuán)交換樹脂的膜，使織物具有易去污性能。