电化学驱动无氟水溶胶原位沉积棉织物的超疏水机制及其性能

采用电化学驱动水溶胶在织物表面定向原位沉积一层均匀、致密薄膜,赋予棉织物无氟超疏水性能。以表面活性剂为乳化剂制备Si O2水溶胶,并以辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂。研究了电化学沉积电压、沉积时间及表面活性剂质量浓度对织物疏水性能的影响,并分析了织物的疏水耐久性。电化学沉积棉织物与水的接触角可达157.7°,达到超疏水效果。经皂洗后织物接触角仍可达151.1°,具有一定的疏水耐久性。电化学沉积后棉织物力学性能及白度变化不大,而透气性略有降低,但不影响其服用性能。     

玉米芯多孔碳超疏水棉织物的制备及性能

以废弃玉米芯为原料,经氢氧化钾活化,高温炭化制备玉米芯多孔碳（CPC）。对CPC微观形貌进行表征,研究了不同炭化温度对CPC表面形貌的影响。当炭化温度为600℃时,制备的CPC粉末具有均匀的微观多孔粗糙结构。利用低表面能物质聚二甲基硅氧烷（PDMS）对棉织物整理,制备了超疏水棉织物。对整理织物的表面形貌进行表征,研究了不同质量分数的CPC与PDMS整理后棉织物的超疏水性能。结果表明,当CPC质量分数为0.5%,PDMS质量分数为4%时,整理棉织物水滴接触角达到156.9°,具有较好的超疏水、防污及自清洁性能。     

基于纳米CuS/RGO制备超疏水多功能棉织物

褶皱状纳米CuS/RGO结合低表面能物质的聚二甲基硅氧烷(PDMS),通过浸轧法制备超疏水多功能棉织物。采用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪和织物抗紫外性测试仪对样品形貌、结构及性能进行分析。结果表明,利用PDMS的交联黏结作用成功将CuS/RGO负载于棉纤维上,PDMS膜包裹在棉纤维和CuS/RGO表面,整理棉织物表面具有微观粗糙结构,具有较好的超疏水性能和抗紫外性能,接触角达到了158.4°,紫外线防护系数(UPF)为851.2,并且自清洁性能优良。     

超疏水棉织物的简易制备技术

为了制备超疏水棉织物,利用烷基氯硅烷对棉织物进行气相沉积,在棉织物表面生成具有微观粗糙结构的低表面能物质聚硅氧烷,再结合织物本身的屈曲结构,使棉织物具有超疏水自清洁性能,制备方法简易,成本低且不需要昂贵的设备。采用扫描电镜、接触角测定仪、集灰试验等手段观察棉织物的表面形貌,并研究了其超疏水和自清洁性能。结果表明：当甲基三氯硅烷（MTS）与二甲基二氯硅烷（DDS）体积比为5：1,MTS与DDS的总体积为8-10 mL,气相沉积时间为120 min 时,制得棉织物表面的接触角达152.3°,滚动角为2.7°;集灰试验表明沉积后的棉织物具有良好的自清洁功能。     

花生壳多孔碳基超疏水吸波棉织物的制备及性能

以废弃花生壳为原料,通过高温炭化和活化制备花生壳多孔生物质碳材料,并结合低表面能物质聚二甲基硅氧烷（PDMS）,制备超疏水吸波功能棉织物。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）和接触角测量仪对样品形貌、结构及性能进行分析,并测试织物的拒水防污性能、自清洁性能以及吸波性能。结果表明,利用PDMS的交联粘结作用成功将花生壳多孔生物质碳材料负载于棉纤维上,基于花生壳多孔生物质碳的表面形貌及特性,整理棉织物表面呈现微观粗糙结构,水滴接触角为159.6°,具有较好的超疏水性能及自清洁性,且当织物厚度为3 mm时,最小反射损耗为-33.17 d B,实现了优异的吸波性。     

棉织物的改性纳米二氧化硅超疏水整理

以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为改性剂,制备氨基改性纳米二氧化硅(A-Si O2)溶胶,利用红外光谱仪对其进行表征,并用于棉织物整理。处理后的棉织物再浸轧低表面能聚二甲基硅氧烷(PDMS),测试其超疏水性。结果表明,处理后的棉织物与水的接触角为153.35°,滚动角为9°;经柠檬酸预处理的棉织物,其耐洗性较好,20次皂洗后与水的接触角仍可达138.25°,滚动角为20°。     

应用高温高压镶嵌法的超疏水涤纶织物制备

为开发制备超疏水涤纶织物的短流程工艺,研究了高温高压下在涤纶表面镶嵌聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备方法。结果表明：PDMS对涤纶表面的镶嵌作用能赋予涤纶超疏水性,水接触角能达到163.4o,滚动角最小可达7.0o,沾水等级达到5级,同时改性涤纶织物具有优异的耐洗性能。电镜观察表明,涤纶原有纤维棱角变模糊,表面粗糙度提高;红外光谱分析表明PDMS成功镶嵌到涤纶纤维结构中;X-衍射及DSC分析表明纤维主体结构基本不变;改性后涤纶织物断裂强力有所下降,折皱弹性有小幅度增加,抗弯刚度、白度基本无变化。该方法工艺流程短、成本低、效果好,具有良好的应用前景。     

基于层层自组装技术构筑棉织物超疏水表面

文中基于仿生超疏水理论,将溶胶-凝胶法制得的纳米二氧化硅粒子与阳离子聚电解质聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)通过静电层层自组装作用交替沉积在棉织物表面构筑粗糙结构,随后用低表面能物质十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS)和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)进行修饰以实现超疏水效果。使用扫描电子显微镜对织物表观形貌进行表征,通过水接触角、滑移角测定评价其疏水性能。结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化硅为单分散性良好的规则球形,平均粒径为280～300 nm;当棉织物表面组装(SiO_2-PAH)层数为7、修饰剂为FAS时,棉织物表面水接触角为150.27°,滑移角6.67°,具备超疏水性。     

基于二维过渡金属碳化物的超疏水电磁屏蔽织物的制备及性能

超疏水电磁屏蔽材料具有优异的电磁屏蔽性能、自清洁性、高导电性、高耐久等性能,在人体和电子设备电磁防护中应用前景广阔。基于过渡金属碳化物（MXene）结合低表面能物质聚二甲基硅氧烷（PDMS）,采用简单的浸渍法制备了超疏水电磁屏蔽织物。结果表明,二维片状结构的MXene在涤纶织物（PET）表面均匀分布并构建了导电网络和微观粗糙结构,有利于实现超疏水电磁屏蔽协同性能。基于MXene制备的超疏水涤纶织物电磁屏蔽效能可达34 dB,水接触角可达156°,对橙汁、可乐等液体表现出拒液防污性,显示出优异的超疏水电磁屏蔽性能。     

棉织物仿生无氟超疏水表面的构建

文中采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO2粒子,将其整理到棉织物表面构建微纳级粗糙结构,并用3种无氟疏水剂及复合搭配对织物进行修饰,使其具备超疏水性能。采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析SiO2粒子晶体形态和整理前后棉织物的化学结构及微观形貌;通过静态水接触角、动态水滑移角评价织物疏水性能,并对织物的耐水冲击和耐洗涤性能进行测试。结果表明,制得的SiO2粒子单分散性良好,直径为200~300 nm。修饰后棉织物静态水接触角度可达130.0°~160.0°,滑移角在7.0°~12.0°,十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷混合使用整理的棉织物超疏水效果最好,静态接触角为156.2°,滑移角为7.0°,并具备优异的耐洗涤和耐水冲击性能。     

基于疏水型二氧化硅气凝胶制备无氟自清洁超疏水棉织物

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为硅源,水为溶剂,在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作用下,通过溶胶-凝胶反应,并采用环境压力干燥法(APD)制备了超疏水二氧化硅气凝胶。将二氧化硅气凝胶粉和聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过喷涂法整理到棉织物上,分别采用扫描电镜、红外光谱仪、接触角测量仪对整理棉织物的结构、形貌和疏水性进行表征。结果表明:制备的二氧化硅气凝胶具有典型的三维网状多孔结构,同时具有超疏水性能;整理棉织物(PDMS/SiO2@棉织物)展示出非常优异的超疏水性能,水接触角(WCA)高达161.1°,同时也具有较好的抗黏附、自清洁以及抗污性能。     

超疏水棉织物制备及其在油水过滤分离中应用

针对目前超疏水材料表面耐久性较差的问题,将十八胺和十二烷基三甲氧基硅烷改性的SiO₂颗粒与聚二甲基硅烷的混合溶液浸涂到棉织物表面制备超疏水棉织物,对其化学成分、表面形貌、接触角、机械耐久性、化学稳定性和油水分离性能进行测试与表征。结果表明:当聚二甲基硅烷添加量为1.0 mL,改性SiO₂颗粒添加3.0 g时,棉织物展现出良好的超疏水性,与水滴的静态接触角为164.5°,其在机械磨损和酸碱环境下表现出良好的稳定性;用超疏水棉织物作为过滤材料,其油水分离效率达90%以上。该超疏水棉织物坚固、环保,易于制造,在油水分离领域具有广阔的应用前景。     

基于短链含氟丙烯酸酯细乳液的棉织物拒水拒油整理

针对织物拒水拒油整理过程中出现的环境污染、整理效果不佳以及耐洗牢度差等问题,通过细乳液聚合法合成了四碳短链含氟丙烯酸酯细乳液,考察了其对棉织物的拒水拒油整理效果。以单因素分析法探讨预处理方式、细乳液质量浓度、预烘工艺及焙烘工艺对棉织物的水油接触角的影响,得到等离子体预处理棉织物拒水拒油整理的最佳工艺条件:细乳液质量浓度为60 g/L,浸渍时间为30 min,80 ℃预烘3 min,160 ℃焙烘3 min。在此最佳条件下,棉织物对水、橄榄油和十六烷的接触角分别为160°、154°、135°;经30次洗涤后,棉织物对水、橄榄油和十六烷的接触角分别为145°、133°、113°;整理后棉织物的折皱回复角提高36%,断裂强力及白度均无明显下降。     

超疏水红外隐身涤纶织物的开发

采用镀银和有机硅改性相结合的方法,成功制备出具有超疏水和红外隐身双功能的涤纶帆布织物,通过XRD、FTIR、TG、SEM等多种手段对其微观结构和表面形貌进行分析。结果显示,平整的Ag导电金属膜赋予涤纶帆布优异的红外隐身功能,其红外发射率低至0.72;经SiO_2纳米粒子和十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)处理后的涤纶帆布水接触角(WCA)高达156°;有机硅的引入对涤纶帆布的红外隐身功能影响较小。经镀银和硅氧烷涂层处理的涤纶帆布织物,在民用和军事领域应用前景广阔。     

棉织物的无氟拒水整理性能分析

采用九种无氟拒水剂对棉织物进行拒水整理,通过测试无氟拒水剂的粒径分布以及拒水整理棉织物的表面形态、静态接触角和耐水洗性能,分析了影响棉织物无氟拒水整理性能的因素。研究结果表明:无氟拒水剂乳液的粒径分布处于150~400 nm,乳液分散均匀;九种无氟拒水剂整理后的棉织物,静态接触角均在140°以上,但具有一定差异性,部分无氟拒水整理棉织物的静态接触角超过150°,达到超疏水效果;无氟拒水剂在棉织物表面可形成的拒水膜,拒水性能与棉纤维的表面形态和成膜结构有关;在水洗过程中,棉织物表面的拒水膜局部受到破坏,导致拒水性能下降。     

纳米杂化氟硅疏水织物整理剂的制备及应用

用聚甲基(3,3,3-三氟丙基)/甲基含氢硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚、全氟辛基乙烯进行硅氢加成反应,先制得侧链含全氟烷基和环氧基的氟硅聚合物(PFAMS),再与氨基改性的纳米SiO2进行接枝共聚反应,制备了一种纳米杂化氟硅聚合物(PFAMS-SiO2)并将其用于织物整理,获得了对水静态接触角达160.91°的超疏水棉织物.用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和静态接触角测量仪等仪器研究了PFAMS-SiO2的结构、在棉纤维表面的微观形态以及织物的疏水性能.结果显示,PFAMS-SiO2与预先设计的分子结构一致;经PFAMS-SiO2整理的棉纤维表面存在一层低表面能的氟硅疏水膜和大量仿荷叶的纳米微凸起,此即织物达超疏水的主要原因.     

茶多酚改性超疏水涤纶织物制备及其在油水分离中的应用

为提高超疏水织物的耐久性,采用强黏附性物质茶多酚(Tps)、十六烷基三甲氧基硅烷(HDS)和七水合硫酸亚铁对涤纶织物进行整理,并对整理织物的表面形貌、化学组成、超疏水稳定性和油水分离性能进行测试与表征.结果 表明:当茶多酚质量浓度为2 g/L,十六烷基三甲氧基硅烷用量为150μL/L,七水合硫酸亚铁质量浓度为6 g/L...