双子阳离子表面活性剂和传统阳离子表面活性剂在聚丙烯腈纤维上的动态吸附.docVIP

双子和传统阳离子表面活性剂 在聚丙烯腈纤维上的动态吸附 A.R. Tehrani-Bagha a,?, H. Bahramia, B. Movassagh b, M. Aramia, S.H. Amirshahia, F.M. Mengerc aTextile Department, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran b Chemistry Department, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran cChemistry Department, Emory University, Atlanta 30322, Georgia Received 25 January 2007; received in revised form 2 May 2007; accepted 3 May 2007 Available online 22 May 2007 摘要： 十二烷基三甲基溴化铵和一系列双子阳离子表面活性剂对亚甲基蓝在腈纶纤维上吸附速率的影响已经通过TOC，UV-vis和FT-NMR分光镜研究。在不同温度下，双子表面活性剂的浓度、烷基链和间隔区长度的影响已经被研究。染料的吸附速率随温度升高而增加，而双子阳离子表面活性剂的缓染作用比类似的单分子表面活性剂的缓染作用更强。具有相同烷基链的双子阳离子表面活性剂随着间隔区烷基链的长度不同而有所不同。 关键词：竞染；双子表面活性剂；阳离子染料；腈纶染色；缓染剂 1.前言 双子表面活性剂[1,2]是由两个单分子表面活性剂分子通过在他们头部附近的间隔区以化学方法相结合组成的新一代表面活性剂。它拥有两个亲水基团和两个疏水基团。与同他们相似的单分子参照物[1,2]相比，双子表面活性剂具有较高的表面活性和较低的临界胶束浓度(CMC)。双子表面活性剂显著地物理化学性质使人们对研究他们的不同方面和应用产生了很大的兴趣。双子表面活性剂的合成方法和物理性质已经回顾[3-6]。 表面活性剂在界面和固体表面的吸附在很多界面过程中有重要作用比如净洗，润湿和分散[7]。表面活性剂在模型表面上的吸附是一个主题，最近几年已经受到稳定的关注。已经用不同的方法（等温测量法，量热测定法，动电测量法，等等.）[22]，研究了双子表面活性剂和传统表面活性剂在石灰岩，沙子，粘土[8,9]，二氧化硅，云母[3-6]，二氧化钛[18]和聚合物[19-21]表面的吸附。 表面活性剂在低浓度时，离子表面活性剂通过离子交换原理[7,23]吸附在像羊毛、腈纶等带强电荷表面上。随着接近表面处表面活性剂浓度增加，表面胶束形成过程发生在大部分表面活性剂浓度远低于临界胶束浓度时。因此，吸附的表面活性剂疏水基尾部充当着形成表面胶束的核心。在高浓度时，超过临界胶束浓度，表面活性剂在表面[24,25]聚集形成集合体或形成双分子层。吸附作用连续发生。第一步是直接吸附大部分都是通过单个表面活性剂的离子交换原理。第二步是合作吸附涉及到接近表面活性剂和第一步中吸附的表面活性剂烷基链上疏水基间的相互作用。这与表面集合体和表面胶束[7,24]的形成一致。 由于均聚物紧密的结构和高的玻璃化转变温度纯的聚丙烯腈染色是非常困难的。成功的染色需要聚合物的改性。丙烯晴和其他单体例如甲基丙烯酸共聚可以提高纤维的力学性质、结构性能和染色性能[26,27]。腈纶纤维可能包含除甲基丙烯酸酯共聚单体中羧酸根以外的许多不同的阴离子基团。这些基团包括数量有限的来源于过硫酸盐聚合引发剂[28]的末端硫酸根和磺酸根。 温度高于玻璃化转变温度时，阳离子染料染阴离子改性聚丙烯腈纤维在纤维上的吸附通常很迅速。由于这些染料在腈纶纤维上的扩散速率很低，控制温度和加入电解质对于匀染[27]通常是不够的。因此，强烈推荐使用阴离子或阳离子匀染剂。无色的阳离子匀染剂（缓染剂）与阳离子染料在腈纶纤维表面和内部竞争有限的和特定的阴离子染座，从而使阳离子染料的上染速率下降使染料在纤维[29,30]上均匀分布。阳离子染料和缓染剂在腈纶纤维上的吸附几乎仅通过离子交换原理[23,26,27,31]已经被研究过。 在这篇论文中，传统阳离子表面活性剂和双子阳离子表