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為更好地了解聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）固色劑的研究概況，本文對前人的研究進(jìn)行了較為系統(tǒng)的歸納總結(jié)。介紹了其在合成、應(yīng)用性能及影響機(jī)理等方面的發(fā)展情況，并針對其目前存在的弱點(diǎn)問題，提出了預(yù)期解決方案。

棉纖維由于自身在服用性能方面具有良好的吸濕型、保暖性及柔軟的手感，且可降解回收利用性能等特點(diǎn)，在紡織用纖維市場中扮演著重要的角色，并越來越受到人們的青睞。同時(shí)，為了滿足人們對織物不同色彩的需求，還需對棉纖維進(jìn)行染色加工。用于棉纖維（纖維素纖維）染色的染料主要有還原染料、直接染料、硫化染料及活性染料等，但普遍存在與棉纖維間的作用力不強(qiáng)，利用率不高等缺點(diǎn)，需用固色劑進(jìn)行固色。因而，研究開發(fā)棉用固色劑具有十分重要的意義，聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）固色劑就是一類較為理想的棉用聚陽離子型固色劑，可有效作用于棉織物的染色過程。

1 ·PDMDAAC固色劑的合成

PDMDAAC固色劑是一種由單體二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）通過自由基均聚而成的水溶性高分子，其合成方法主要有溶液聚合法、反相乳液聚合法、反相懸浮聚合法和輻射聚合法等。由于DMDAAC單體極易吸水，且PDMDAAC本身具有較好的水溶性，因此，PDMDAAC的合成以水溶液聚合反應(yīng)為主。最早由美國Calgon公司和Halliburton公司于20世紀(jì)70年代進(jìn)行研制并投入工業(yè)化生產(chǎn)。我國在90年代初才開始研究并逐步工業(yè)化生產(chǎn)，起步較晚。1994年，徐東平等在溫度為50～80℃的條件下，通過硫酸銨為引發(fā)劑引發(fā)單體DMDAAC水溶液均聚，獲得了固含量50%左右的PDMDAAC固色劑，即固色劑F。2005年，張雄等在80℃的反應(yīng)溫度下，一次性加入m（AIBN）∶m（APS）為1∶1復(fù)合引發(fā)劑，也成功地制備了相應(yīng)的PDMDAAC固色劑，即固色劑MRT-1。以上研究均為PDMDAAC固色劑合成工藝的進(jìn)一步優(yōu)化及其工業(yè)化生產(chǎn)等提供良好的基礎(chǔ)。

近年來的一些研究跡象表明，PDMDAAC的相對分子質(zhì)量（特征粘度）大小及分布可能直接影響其固色性能，應(yīng)該有效控制。因而，若通過一種能有效控制其相對分子質(zhì)量的合成途徑，預(yù)計(jì)可以獲得更為理想的PDMDAAC固色劑產(chǎn)品，但有關(guān)這一研究仍未見系統(tǒng)報(bào)道。理論上，對于自由基聚合而言，其所得聚合物的動(dòng)力學(xué)鏈長：
  
2· PDMDAAC固色劑的結(jié)構(gòu)與固色性能

2.1 PDMDAAC固色劑的結(jié)構(gòu)

PDMDAAC固色劑是季銨鹽陽離子型的水溶性高分子，具有五元環(huán)或六元環(huán)結(jié)構(gòu)及少量支鏈化結(jié)構(gòu)（如圖1所示），主要為五元環(huán)結(jié)構(gòu)。
    
從結(jié)構(gòu)上分析，PDMDAAC一方面具有很強(qiáng)的陽離子性，可與陰離子型的染料形成有效色淀；另一方面，其與棉纖維結(jié)構(gòu)相似而相互間可能具有較為緊密的作用聯(lián)系，從而有利于提高染料在織物上的色牢度，其固色原理如圖2所示。
   
2.2 PDMDAAC固色劑的固色性能

PDMDAAC固色劑作為一種應(yīng)用前景理想的棉織物固色劑，可廣泛應(yīng)用于直接、硫化及活性等染料染棉織物的固色處理，固色處理方式包括前處理固色及后處理固色。

2.2.1 PDMDAAC前處理固色時(shí)的固色性能

1996年及1999年，Burkinshaw等分別研究了PDMDAAC以前處理方式對棉織物硫化及直接等染料固色時(shí)的固色性能，結(jié)果表明，其對各硫化染料的皂洗白布沾色最好為4級及其原樣褪色牢度最好為3級，對各直接染料（CI DirectRed 89、CI Direct Yellow 106及CI Direct Blue 85等）的皂洗白布沾色及原樣褪色牢度最好為3級。同時(shí)研究者認(rèn)為，PDMDAAC的前處理固色對提高棉織物上染料的色牢度有限。這可能是因?yàn)樵谇疤幚砉躺^程中，PDMDAAC固色劑與棉織物纖維間的范德華力作用本身并不穩(wěn)固，且PDMDAAC具有強(qiáng)親水性的特點(diǎn)，而在水溶液的前處理固色過程中，PDMDAAC固色劑與棉織物纖維之間的作用力容易受到干擾破壞，相互間不能充分有效的相互作用，以至于在織物表面上沒有足夠量的PDMDAAC固色劑與染料進(jìn)行有效固色，因而限制了其對提高織物上各染料的色牢度。若在其結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)匾肟膳c棉織物羥基發(fā)生有效共價(jià)的反應(yīng)性基團(tuán)，則可以加強(qiáng)固色劑前處理棉織物時(shí)與其的作用力，從而提高其前處理固色時(shí)的固色性能。