SiO2气凝胶的制备及其在隔热涂层织物中的应用

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂,通过溶胶-凝胶法,采用常压干燥工艺制备疏水改性SiO2气凝胶,并应用于隔热涂层织物的制备.研究TEOS、H2O、EtOH物质的量比,pH,TEOS、TMCS物质的量比对气凝胶密度和导热系数的影响,优化工艺条件;采用SEM、全自动比表面积与孔径分析仪、水接...     

PP/SiO2和PET/SiO2复合气凝胶的制备及性能研究

为改善传统SiO2气凝胶脆性较大和易碎等缺陷,选取聚丙烯(PP)针刺非织造布和涤纶(PET)吸声棉非织造布作为增强体,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用酸碱两步法和溶胶-凝胶法,以三甲基氯硅烷(TMCS)为疏水改性剂,再通过常压干燥法制备PP/SiO2和PET/SiO2复合气凝胶.对SiO2复合气凝胶的微观形貌结构及...     

用SiO2/TiO2复合气凝胶制备超疏水光催化防紫外线织物

为制备一种多功能纺织品,采用溶胶-凝胶法制备SiO₂/TiO₂复合气凝胶,并将聚二甲基硅氧烷(PDMS)与SiO₂/TiO₂复合气凝胶混合后制备PDMS/SiO₂-TiO₂复合材料,采用浸—轧—烘工艺将其处理到棉织物表面,同时借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、热重分析仪、原子力显微镜等对处理后织物进行表征,分析其超疏水性、光催化性能与抗紫外线性能。结果表明:处理后棉织物表面具有PDMS/SiO₂-TiO₂复合材料所构筑的微纳米粗糙结构,PDMS/SiO₂-TiO₂复合材料已成功处理到棉织物上;处理后棉织物接触角为157.7°,紫外线防护系数值为122.47,光照4 h后对亚甲基蓝光催化降解率达到87.08%。     

SiO2气凝胶在非织造布加工中的应用

SiO2气凝胶是一种新型低密度纳米无机材料,具有比表面积大、导热率低等优良性能,已在电力、化工、建材等领域得到广泛的应用。通过涂层和浸轧的方法将纳米SiO2气凝胶应用于聚酯非织造布加工中,探讨纳米SiO2气凝胶对其力学、热学等相关性能的影响。实验表明,采用涂层或浸轧方式将SiO2气凝胶施加于聚酯非织造布上,无益于隔热效果的改善,但可以改善非织造布的机械性能,并具有一定的阻燃效果。     

ZrO2/SiO2改性隔热纤维素微纤维气凝胶复合织物的制备及其性能

为制备一种隔热的功能纺织品,分别以涤棉混纺机织物、PP熔喷无纺布、PP纺粘无纺布为骨架材料,将经2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)介导氧化后的纤维素微纤维与Zr⁴⁺、SiO₂前体溶液的混合液浇筑到织物表面,经冷冻干燥后制备ZrO₂和SiO₂改性的隔热纤维素微纤维(CMF)气凝胶复合织物。通过傅立叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热成像仪、厚度仪、强力拉伸仪等对气凝胶复合织物进行表面形貌、化学组成、隔热性能及服用性能分析。结果表明：气凝胶复合织物具有较高孔隙率,且气凝胶层与织物表面结合良好;FTIR和XRD表明Zr和Si成功附着在织物表面构成耐高温层;随着气凝胶层厚度的增加,复合织物的隔热性能也有所提升。本文制备的气凝胶复合织物具备优良的隔热性能,且服用性能良好。     

TiO2／CaCO3隔热涂层织物的制备及性能

选用不同功能粒子对棉织物进行涂层整理,制备了对近红外辐射具有显著隔热作用的涂层织物.分析了不同功能粒子在织物上的分布状态,测试了各涂层织物的隔热性能和机械性能,讨论了TiO2/CaCO3的不同配比对涂层织物隔热性能和机械性能的影响.结果表明,经涂层后,织物隔热性能和断裂强力显著提高,撕破强力下降;TiO2与CaCO3的配比为2.5:1时,涂层织物的隔热性能最好,撕破强力下降较少.     

SiO2气凝胶/聚酯-聚乙烯双组分纤维复合保暖材料的制备及其性能

为开发综合性能优异的复合保暖非织造材料,以聚酯-聚乙烯(PET-PE)双组分皮芯结构复合纤维为主体,通过热风工艺,采用自然沉降法使SiO₂气凝胶粉末粘附于复合纤维表面,制得SiO₂气凝胶/聚酯-聚乙烯纤维复合非织造材料。对复合非织造材料表面SiO₂气凝胶粉末质量分数、微观结构、保暖性能、压缩回弹性能、拉伸性能、透气性能进行测试与分析。结果表明:SiO₂气凝胶粉末与聚酯-聚乙烯复合纤维可有效结合,SiO₂气凝胶粉末的加入对纤维网具有一定的支撑作用,提升了复合非织造材料的压缩回弹性能、拉伸性能,同时因增加了纤维间静止空气的含量,使复合非织造材料的保暖性能得到提升。     

基于SiO2-TiO2复合气凝胶制备超疏水光催化自清洁棉织物

采用水基溶胶-凝胶方法成功制备SiO2-TiO2复合气凝胶.分别通过一步浸渍法、一步喷涂法和两步法将复合气凝胶粉末与低表面能物质聚二甲基硅氧烷(PDMS)整理到棉织物上,得到PDMS/SiO2-TiO2整理棉织物,对整理棉织物进行了表征和分析.研究发现:不同方法得到的整理棉织物均具有优异的超疏水、光催化和抗紫外线性能;...     

氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶的超双疏防紫外线纺织品

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,在溶胶-凝胶反应过程中,加入纳米CuS,并采用十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)对其改性,成功制备了氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶(F-CuS/SiO2),并将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合应用到棉织物上,制备了超双疏防紫外多功能棉织物。探讨了F-CuS/SiO2质量分数、PDMS质量分数、焙烘温度、焙烘时间等主要因素对整理棉织物疏水性能的影响。结果表明:当F-CuS/SiO2气凝胶为2%,PDMS为1%,焙烘温度为160℃,焙烘时间为8 min时,整理棉织物的疏水性能最佳,水滴接触角可达159.4°,油滴接触角可达151.8°,紫外线防护系数(UPF)为237.43,整理棉织物具有良好的超双疏防紫外自清洁效果。     

TiO2涂层织物的隔热性能及其影响因素

以TiO2为功能粒子,采用涂层方法制得了隔热性能较好的TiO2涂层织物.通过扫描电镜分析对比了涂层前后织物及其纤维的形貌,讨论了基布材料、基布白度和涂层剂种类对涂层织物隔热性能的影响.结果表明:涂层后,TiO2粒子可牢固附着在织物纤维上,织物的隔热性能明显提高;基布材料对其隔热性能的影响较明显,基布白度和涂层剂对其隔热性能的影响甚微.     

机织物/隔热涂层三明治结构复合材料的制备及红外隐身性能

为制备一种红外隐身复合材料,以低发射率机织物作为上下表层,隔热涂层作为中间层,采用热压工艺得到了一种三明治结构复合材料。其中低发射率机织物选取FDY涤纶长丝为经纱,镀银尼龙长丝为纬纱;隔热涂层选取表面改性的SiO₂气凝胶为功能填料,E51环氧树脂为成膜剂。对镀银纤维和SiO₂气凝胶颗粒的形貌结构、机织物的红外发射率、隔热涂层膜的导热系数、复合材料的红外隐身性能等进行了测试与分析,确定了最佳工艺条件。结果表明:当SiO₂气凝胶粒径为15μm、在涂层中的质量分数为12%时,涂层膜的隔热性能最好,导热系数低至0.05835 W/(m·K),同时对应复合材料的红外隐身效果最好,使用复合材料伪装热源目标并用热红外成像仪进行测试,可以得出材料表面与周围环境的图像灰度差和红外辐射温度差最小。     

TiO2/SiO2的制备与光催化降解甲基橙

为了探讨Ti02晶粒形貌对光催化过程的作用规律,研究吸附法和浸渍法制备的TiO2光催化剂降解甲基橙的过程,并考察制备反应条件对催化剂形貌和活性的影响.通过剖析反应的基本过程后得出,扩散过程与表面反应过程耦合,催化剂活性与甲基橙浓度的相对高低决定反应过程的控制步骤,从而对表观级数产生影响.在催化剂活性的考评中发现,低Ti含量以及小粒径情况下影响光催化的关键因素是晶型,其次为含量、粒径.吸附法制备的光催化剂Ti含量高,粒径小,可控性好,具有比浸渍法制备的材料更好的催化性能.随着水量的增加,吸附相反应技术的优势越来越显著.     

SiO2气凝胶/芳纶非织造布复合织物的防护功能

为研究SiO₂气凝胶对芳纶非织造布抗压、阻燃防护功能的影响,以芳纶非织造布为骨架材料,将SiO₂气凝胶施加到芳纶非织造布表面,制备出SiO₂气凝胶混杂芳纶非织造布防护材料。通过扫描电子显微镜对其结构形貌进行表征,借助万能材料试验机对其抗压性能进行分析,最后利用热常数分析仪和火焰手系统,测试并评估了制备的防护材料的阻燃隔热性能。结果表明:SiO₂气凝胶以不同大小的块状、颗粒状填充进入芳纶非织造布纤维间的空隙;SiO₂气凝胶可增强芳纶非织造布的抗压性能,且降低其导热系数;混杂SiO₂气凝胶后芳纶非织造布总的吸收能量值降低,说明SiO₂气凝胶可明显增强芳纶非织造布的热防护效果。     

纳米复合涂饰剂的组分--纳米SiO2溶胶的制备

以碱为催化剂采用溶胶-凝胶法制备纳米SiO2溶胶,对制备过程中影响溶胶性能的各种因素进行了探讨;用红外光谱、透射电镜对纳米SiO2溶胶进行检测,并在纳米SiO2溶胶与丙烯酸树脂复合后,对丙烯酸树脂和纳米复合涂饰剂膜进行了DSC、耐水性和耐溶剂性测定.结果表明制备溶胶的较优条件为混合试剂的滴加速度为20滴/min,高速机械作用下,加入长碳链阳离子表面活性剂.与丙烯酸树脂膜比较,复合涂饰剂膜的耐水性提高了55.94%,耐溶剂性提高了55.41%.     

TiO2/蒙脱土复合光催化材料的制备与结构性能

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化材料,研究了水、硝酸用量和反应温度对TiO2性能的影响.以蒙脱土为复合基质制备TiO2/MMT复合材料,采用XRD和FT-IR表征了产物的结构,并考察了该材料对亚甲基蓝的降解行为.结果表明:锐钛矿型TiO2已插层柱化到蒙脱土层间,形成分子级别的TiO2支柱,钛的掺入导致原土层间域内离子性质发生变化,从而使TiO2/MMT复合材料的光降解效率远远高于纯TiO2粉体,并形成吸附-光降解协同作用,在降解40 min后对亚甲基蓝溶液的降解率可达到95%.     

针织物纳米TiO2防紫外转移涂层

利用纳米TiO2的防紫外线性能,采用转移涂层技术将其涂覆于白色纯棉针织物上.试验表明,织物表面涂层含质量分数为0.8％的TiO2,就具有良好的防紫外线性能,且效果持久.经过测试,15次水洗,紫外线防护系数UPF仍大于50,UVA则小于5％,服用性能不受影响.     

氧化石墨烯协同TiO2/SiO2改性涤/棉织物的抗菌持久性与服用性

为解决单一TiO₂改性涤/棉织物在可见光下光催化效率低、抗菌活性弱且不持久等问题,采用氧化石墨烯协同TiO₂/SiO₂掺杂复合改性涤/棉织物。利用场发射显微镜、明暗条件下的抗菌性实验、纺织品色牢度实验、拉伸断裂测试和弯曲性能测试等手段对复合改性前后织物的微观形貌、抗菌性及抗菌持久性、服用性能等进行分析评价。结果表明:在可见光下,TiO₂/SiO₂/氧化石墨烯复合改性织物表面纳米粒子涂覆均匀,抑菌率在99%以上,复合改性织物在15次水洗后其抑菌率仍保持为98.5%;虽然改性后织物的拉伸断裂性能、透气性能、手感等都有一定程度的损失,但损失影响不大。