纳米SiO_2杂化梳状氟硅共聚物的合成与性能研究

用硅氢化加成和开环反应先制得梳状结构的全氟酯基/三氟丙基/硅乙氧基改性聚硅氧烷(FPFAS)中间体.然后利用硅乙氧基与硅溶胶间的原位缩合反应,制得了纳米Si O2梳状氟硅共聚物(FPFAS-Si O2).并用一步浸渍法处理棉织物构筑了兼具柔软、良好透气性的超疏水织物.用IR、XPS、FESEM、接触角测量仪等对产物结构、膜形貌及应用性能进行研究.结果表明,产物具有预期结构.纳米Si O2粒径影响织物的超疏水性能,当FPFAS-Si O2溶液用量为0.5%,整理后织物表面的水静态接触角和滚动角分别为163.5°和7°,具有良好的透气性和柔软性.FESEM可明显观察到纤维表面存在一层微/纳多尺度复合膜.     

反应性氟硅防水剂

利用聚甲基(3,3,3三-氟丙基)甲/基含氢硅氧烷与1,1,2三-氢-乙烯基全氟癸烯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸十八醇酯的硅氢加成反应,合成了一种侧链含长链全氟烷基、十八酯基和环氧基团等的氟硅防水织物整理剂(FAS-PFMS),并对其结构及在棉纤维表面的成膜性进行表征,考察了其在棉织物上的应用性能。结果表明,FAS-PFMS与预先设计的分子结构一致,在棉织物表面具有良好的成膜性。经其整理的棉纤维表面相对平整、光滑,且疏水性明显增强,与水的静态接触角最高可达132°。     

皮革表面聚倍半硅氧烷纳米杂化超疏水涂层的制备与性能

将聚乙烯基倍半硅氧烷纳米球(PVSQ)与聚甲基(3,3,3-三氟丙基)/甲基含氢硅氧烷(PFHMS)进行硅氢化加成反应,制得一种聚倍半硅氧烷纳米杂化氟硅聚合物(PFMS-PSQ),再经喷涂法处理山羊皮革,制得了兼具耐摩擦性和"呼吸"性的超疏水皮革。用红外光谱对产物结构进行表征,用接触角测量仪、摩擦色牢度仪、水蒸气透过率测试仪和场发射扫描电镜(FESEM)对处理后皮革表面的应用性能和微观形貌进行研究。结果发现,PFMS-PSQ具有预期结构;当PVSQ的平均粒径为119 nm,PFMS-PSQ溶液质量浓度为0.7 wt%,烘干温度为80℃,喷涂后皮革表面的疏水性最佳,水静态接触角达160.4°,干擦25次后水静态接触角仅下降4.1°,水蒸气透过率达3082.17 g/(m~2·day);FESEM证实皮革表面形成的一层聚合物疏水膜和大量仿荷叶纳米凸起是超疏水表面构筑的内因。     

梳状氟硅共聚物-纳米SiO_2杂化材料的合成与表征

用硅氢化加成和氨解开环反应先制备侧链带有全氟酯基、三氟丙基和硅乙氧基的改性聚硅氧烷(FPFAS)中间体,再利用硅乙氧基水解产生的Si-OH与硅溶胶间的原位缩合反应,制得一类梳状氟硅共聚物-纳米Si O2杂化材料(FPFAS-Si O),并将其用于棉织物的超疏水整理。探讨了FPFAS-Si O2 2的制备条件,并用红外光谱仪(IR)、核磁共振仪(1H NMR)、热重分析仪(TGA)和接触角测量仪等手段对产物结构、耐热稳定性和疏水性能进行表征。结果表明,产物具有预期结构;纳米Si O2的加入可显著提高FPFAS的耐热稳定性;当FPFAS的Si-H键含量为0.23%、黏度为580 m Pa·s,纳米Si O2平均粒径为134.3 nm时,处理后棉织物具有良好的超疏水性能,织物表面水静态接触角最大可达163.5°。     

多功能基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷织物整理剂的合成及应用

利用丙烯酸十八醇酯、端烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基缩水甘油醚与聚甲基(3.3,3-三氟丙基)/甲基含氢硅氧烷的硅氢加成反应,制备了一种新型十八酯基/聚醚/环氧基共改性聚甲基三氟丙基硅氧烷(PFSEAS),并考察其在棉纤维织物上的应用效果.用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)及场发射扫描电镜(FESEM)表征其结构及研究其在棉纤维表面的成膜性.结果发现:PFSEAS能在纤维表面形成一层光滑且具有良好疏水性的膜,整理后的棉织物与水的静态接触角最高可达129.2°,易去污等级达5级.PFSEAS整理对棉织物的白度影响不大,并可使其柔软度增加.     

含氟硅氧烷改性有机硅聚合物对蚕丝织物的表面改性研究

采用阴离子开环聚合与硅氢加成反应,制得一系列含氟硅氧烷改性有机硅聚合物,并将乳化后的聚合物对蚕丝织物进行整理。结果表明,硅氢加成反应得到的聚合物反应完全,为试验设计的目标产物。经含氟硅氧烷改性有机硅聚合物处理过的蚕丝织物的拒水效果有明显改善,其水接触角较原样有明显增大;整理所得蚕丝织物的拒水效果与接枝共聚物的分子结构有显著关联,不含氟的聚醚改性有机硅聚合物对蚕丝织物的表面疏水性有所提高,但其水接触角小于侧链含氟硅链段的接枝共聚物整理的蚕丝织物,而且氟硅侧链聚合度越大,其表面水接触角越大。     

氨基硅-纳米SiO2杂化材料的制备及超疏水性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、N-β-氨乙基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷(ASO)等为原料,通过溶胶-凝胶和接枝共聚等方法制备了一种氨基硅-纳米SiO2杂化材料(ASO-SiO2),经一浸一轧、烘焙工艺整理,制得了超疏水棉织物,对水的静态接触角达155°.用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪等仪器研究了杂化材料的结构、微观形貌和超疏水性能.FT-IR分析表明,ASO-SiO2具有预期的分子结构;XPS分析和SEM观察证实,整理的棉织物表面存在一层超疏水杂化有机硅膜和大量的仿荷叶纳米微凸体;接触角测量发现,在一定范围内,随着ASO-SiO2用量的增加,整理棉织物的超疏水性明显提高.     

PDA/纳米TiO_(2)改性超疏水蚕丝织物的制备及性能北大核心

首先利用CuSO_(4)/H_(2)O_(2)氧化体系将多巴胺(DA)快速聚合沉积在蚕丝织物上,再采用十二烷基三甲基硅氧烷(DTMS)修饰纳米TiO_(2),在蚕丝织物表面构建纳米级粗糙结构,并在表面引入长链硅烷疏水链,制备超疏水蚕丝织物。优化的DA快速聚合工艺为9 mmol/L CuSO_(4)、19.6 mmol/L H_(2)O_(2)、沉积时间60 min;优化的DTMS-纳米TiO_(2)整理工艺为0.6%纳米TiO_(2)、3.5 mL/L DTMS,烘焙温度105℃。制得的复合改性蚕丝织物静态接触角(CA)为156°,滚动角(SA)为5°,符合超疏水材料要求,且具有良好的自清洁能力和超疏水耐久性。     

具有核壳结构的有机氟硅改性聚丙烯酸酯乳液的制备及其在涤纶织物超疏水整理中的应用

采用微波技术辅助合成了具有核壳结构的有机氟硅改性聚丙烯酸酯乳液。运用红外光谱FTIR、X射线光电子能谱分析XPS、扫描电镜SEM、透射电镜TEM、差示扫描量热分析DSC、热重分析TGA等技术对其进行了详细系统的表征,并将其应用于涤纶织物的超疏水整理。结果表明：整理后有机氟硅改性聚丙烯酸酯乳液在涤纶织物表面形成了一层均匀的超疏水薄膜,整理后涤纶织物水接触角和滚动接触角分别为156.1°和2.4°,使得整理后的涤纶织物具有超疏水能力,且水洗15次后涤纶织物的水接触角和滚动接触角仍达到了150.3°和8.7°,具有良好的耐水洗稳定性,与整理前相比涤纶织物的各项服用性能变化不大。     

磁控溅射在制备超疏水纺织品中的应用研究

为探究磁控溅射技术在超疏水纺织品中的应用,通过预处理、碱减量处理、短时间射频溅射TiO2、疏水整理工艺,制备了超疏水涤纶（PET）织物,并对其性能进行测试。结果表明,制得超疏水PET织物表面存在相对均匀的微纳两级粗糙结构,经过疏水整理工艺后具备超疏水性能;超疏水PET织物表面各元素及含量约为：C(83%)、O(13%)、F(1%)、Ti(3%),并且C、O、F元素沿PET单丝分布,Ti元素均匀分布;超疏水PET织物静态接触角为153.30°,滚动角为9.00°,与疏水整理工艺相比,静态接触角提升接近15.00°;超疏水PET织物的力学性能有一定的保留,并且耐洗性能良好。     

疏水性导电聚吡咯整理棉织物的制备及其性能

为提高纺织品的多功能性如导电和疏水性等,在棉织物表面合成了疏水导电高分子材料聚吡咯。通过加入低表面能的掺杂剂来调控聚吡咯的疏水性与导电性,并对聚吡咯整理棉织物的表观形貌、电导率、接触角及K/S值等进行表征。结果表明,以木质素磺酸钠(LGS)为模板,掺杂 0.025 mol/L全氟辛基磺酸钾(KPFOS)制得的聚吡咯整理棉织物疏水性能最佳,且达到超疏水状态;以蒽醌-2-磺酸钠盐(AQS)为软模板、掺杂十二烷基苯磺酸(DBSA) 的聚吡咯复合棉织物电导率最大。以AQS为软模板且以0.01 mol/L DBSA掺杂的聚吡咯整理棉织物综合性能较好: 接触角为131.2°,电导率为61.4 S/cm。因此通过模板的微观形貌控制以及烷基链或全氟烷基链的掺杂,可得到同时具备良好导电和疏水性能的聚吡咯整理棉织物,但其掺杂剂的调控机制仍需进一步研究。     

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。     

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...     

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。     

UV光开关可控棉织物亲水-疏水表面性能及机制研究

 以正硅酸乙酯和钛酸四正丁酯为前驱体合成SiO2/TiO2复合溶胶,用于棉织物涂层处理以制备UV光开关可控亲水-疏水功能棉织物。SiO2/TiO2复合溶胶涂层功能棉织物水接触角为121.3°,织物呈现疏水性,经UV光照射18h后,其接触角减小到0°,织物呈现亲水性。而UV照射后的织物放置暗处12h,其接触角由0°又增大到了93.2°,接触角得到恢复。织物再经UV光照射和放置暗处反复10次后,织物接触角仍然在0°和92°-96°之间转换,实现了织物亲水-疏水的可逆转换。经紫外光谱分析可知,SiO2/TiO2复合溶胶涂层功能织物经UV光照射后其紫外透过率会略减小,而放置暗处12h后,其紫外透过率又略微增强,这种变化从实验上验证了润湿性变化的机理。     

Fabrication of thermoresponsive cotton graft PNIPAA fabric

The aim of this study is to produce thermoresponsive cotton fabric. For this aim, poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAA) polymer was synthesized and grafted on the cotton fabric by free radical polymerization method. PNIPAA-grafted cotton fabric (PNIPAA-g-CF) was characterized chemically and morphologically and tested to investigate thermoresponsive property. Morphology and chemical structure of PNIPAA-g-CF were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectrophotometer analysis, respectively. The results of this study indicated that PNIPAA polymer synthesis and coating on to the cotton fabric surface was realized successfully. Thermoresponsive behaviour of PNIPAA-g-CF was determined by optical microscopy (OM) analysis, and wetting time, water uptake, water vapour permeability and contact angle measurements were performed at different temperature. The results indicated that hydrophilic characteristic of the fabric changed to the hydrophobic depending on increasing temperature. Besides, the pores of the fabric were getting bigger with increasing temperature. All results showed that the PNIPAA-g-CF exhibited thermoresponsive behaviour.     

棉织物的硅溶胶疏水整理

为实现超疏水织物的绿色加工,采用正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,乙醇和水为溶剂制备硅溶胶预缩体对棉织物进行疏水整理,研究各工艺因素对棉织物疏水性能的影响,重点分析预缩体的制备、硅烷偶联剂的添加、低温烘干工艺与提高整理织物疏水性的相关性。结果表明:棉织物表面的SiO₂纳米粒子形成的粗糙表面与织物表面结合的疏水脂肪烃链可赋予织物良好的疏水性;在TEOS量为0.1 mol,乙醇量为0.9 mol,水的量为0.8 mol,先二浸二轧硅溶胶,再浸轧十六烷基三甲氧基硅烷醇溶剂优化工艺条件下,整理棉织物的水接触角可达152.1°,棉织物的力学性能得到提高。     

超疏水导电聚酯织物的制备及其性能

为使织物兼具疏水与导电的性能,使用自制碳黑杂化同质聚酯浆料,先对聚酯织物进行导电整理,再采用溶剂诱导结晶（SINC）的方法在导电织物的表面构造微观粗糙结构,然后用甲基三氯硅烷（MTS）修饰,制备出耐水洗超疏水导电聚酯织物。研究了浆料中聚酯、碳黑的含量以及溶剂诱导结晶处理条件对织物导电及疏水性能的影响,借助场发射扫描电子显微镜、差式扫描量热仪、X射线衍射仪、接触角测量仪等对织物导电、润湿性能、耐用性及表面结构的微观形貌与结晶特点进行表征。结果表明,制备的疏水导电聚酯织物表面电阻率数量级在10 ²～10^３Ω,与水的接触角大于150°,超声水洗12 h后织物表面电阻率数量级不变,与水的接触角不小于140°。     

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。     

纳米ZnO/有机氟硅改性聚丙烯酸酯乳液的合成及应用

为提高棉织物的抗紫外线、疏水和柔软性等服用性能,以纳米ZnO、甲基丙烯酸十二氟庚酯、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为反应单体,采用半连续种子乳液聚合法制备得到核壳型纳米ZnO/氟硅改性聚丙烯酸酯乳液,然后用于棉织物整理。借助红外光谱仪、X光电子能谱仪和热重分析仪等对制备的乳液进行结构和性能分析,使用织物风格仪等测试了整理后棉织物的应用性能。结果表明:制备的复合乳液呈核壳结构,平均粒径为45.64 nm,Zeta电位平均值为-43.4 mV;整理后棉织物的紫外线透过率为2.13%,紫外线防护系数为50.18,具有良好的抗紫外线防护性能;整理棉织物的水接触角为136.14°,其弯曲刚度和动、静摩擦因数均明显下降,具有优异的柔软性及光滑的手感。