还原氧化石墨烯涂层织物的电加热性能

为研究可穿戴织物的电加热性能以及水洗对其性能的影响,通过简单安全可大规模产业化的无转移液相浸涂沉积法在涤纶针织物上沉积并原位还原,制备了还原氧化石墨烯(RGO)涂层织物加热器。借助扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对制备的RGO涂层涤纶织物进行表观形态与化学结构分析,同时研究了RGO涂层涤纶织物的导电、力学、电加热性能。结果表明:RGO涂层涤纶织物的电导率为430.9 mS/cm,在10 V电压下可达到65.58 ℃的稳定温度,最大升温速率为3.41 ℃/s;经过2次水洗循环后,在10 V的电压下,RGO涂层涤纶织物可达到43 ℃。本文研究表明,RGO涂层涤纶织物具有优异的电热性能,在医用电热、运动康复等领域具有良好的应用潜力。     

氧化石墨烯改性涤棉织物的制备及性能

以氧化石墨烯(GO)、磷酸酯类阻燃剂及黏合剂作为整理剂,用轧-烘-焙的实验方法对涤棉织物进行改性处理。利用扫描电子显微镜(SEM)分析改性前后的织物及燃烧残留物形态,用热重分析仪测试样品的热稳定性,用垂直燃烧法、抑菌环法及震荡瓶法分别探讨涤棉织物的阻燃、抗菌性能。结果表明:改性织物具备良好的阻燃及抗菌性能,且水洗后性能下降较少,表现出良好的耐水洗性。     

涤纶织物的氧化石墨烯负载及其抗静电性能

为解决涤纶织物的易起静电问题,通过多巴胺原位聚合和氧化石墨烯循环浸渍层层自组装负载实现其抗静电功能,制备一种涤纶基抗静电织物。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、织物静电测试仪等表征织物的结构和抗静电性能。结果表明:多巴胺的引入有利于氧化石墨烯的负载,同时增加织物表面的亲水基团,直接改善涤纶织物的抗静电性能;当氧化石墨烯质量浓度低于20 g/L时,随着其质量浓度的增加,织物的抗静电性能逐渐提高,当质量浓度保持在15 g/L时,平纹涤纶织物的表面静电压和半衰期分别为1 156 V、1.210 s,斜纹涤纶织物的表面静电压和半衰期则为1 243 V、1.510 s;经15次水洗,平纹涤纶织物的表面静电压和半衰期仍能达到1 179 V和1.290 s,斜纹涤纶织物表面静电压和半衰期可达1 263 V和1.580 s。     

导电涤纶涂层织物的制备及其性能

为制备导电涂层织物,采用研磨分散法制备导电炭黑,研究了导电炭黑的用量、导电炭黑的粒径、涂层次数、黏合剂用量、焙烘时间以及温度对导电涤纶涂层织物性能的影响。对涤纶涂层织物的表面电阻、耐水洗牢度、耐摩擦牢度、断裂强力和断裂伸长率等性能进行测试。结果表明：当涂层胶中导电炭黑含量为 15%,导电炭黑粒径为 200nm,涂覆次数为 4 次,黏合剂相对导电炭黑分散体质量分数为40%,焙烘温度为150℃,焙烘时间为 3 min时制备的导电涤纶涂层织物的表面电阻最小, 导电涤纶涂层织物的干摩擦、水洗牢度均可达到 5 级,水洗后涤纶涂层织物的表面电阻变大。     

电磁屏蔽复合涂层织物的制备研究

在高分子胶粘剂中均匀分散导电粉末得到电磁屏蔽涂料,采用涂覆的方法制得屏蔽涂层织物。分别探讨了涂料中石墨、镍粉质量分数对导电性能的影响,结果显示石墨质量分数为40wt%（体积分数为20%）,镍粉质量分数为70wt%（体积分数为19.1%）时屏蔽涂料导电性能最好。探讨了涤/锦、纯棉织物对涂层性能的影响,选取纯棉织物作为实验基布。将石墨屏蔽涂层织物,镍屏蔽涂层织物和三明治型（镍/石墨/镍）复合屏蔽涂层织物分别进行屏蔽效能测试,结果显示复合涂层织物的屏蔽性能最优,在30～1500MHz范围内,屏蔽值为48.8～34.7dB,屏蔽率为99.64%～98.16%,且织物柔软。     

层层组装氧化石墨烯/聚吡咯涂层棉织物的电磁屏蔽性能

为制备高效吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装法在棉织物表面构筑氧化石墨烯/聚吡咯(GO/PPy)功能膜。借助傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对GO/PPy涂层织物的结构进行表征,通过万用表和矢量网络分析仪测试织物的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:织物的阳离子化处理有利于氧化石墨烯和聚吡咯的沉积,适宜的GO质量浓度(0.4 g/L)有利于提升织物的电磁屏蔽效能;随着组装层数的增加,织物的电磁屏蔽性能增加,当组装层数为20时,织物的电磁屏蔽效能达到39.2 dB,可屏蔽99.98%的电磁能;织物对电磁波的吸收率始终大于50%,其主要的屏蔽机制为吸收而非反射。     

聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能

为了开发出一款具有隔音降噪多功能的墙布面料,采用浸轧工艺对经编涤纶织物进行防水整理,使其获得一定疏水性;通过聚氨酯(PU)发泡涂层对防水基布进行功能性整理。探究了不同制备工艺参数对涂层织物的涂层剥离牢度以及隔音性能的影响,也分析了PU发泡涂层织物作为墙布面料的应用优势。结果表明：当涂层浆料配方PU用量为100 g,云母粉为30 g,热膨胀微球为2 g时,采用焙烘温度为170℃,焙烘时间为60 s,刀距为0.58 mm,制备得到的PU发泡涂层织物的涂层剥离牢度为17 N,平均隔音量可达26 dB,涂层剥离牢度及隔音性能达到综合最佳,该类防水隔音降噪多功能涂层织物在墙布市场具有广阔的应用前景。     

石墨烯防辐射织物的制备与性能

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯/聚氨酯整理剂(GO/WPU)和石墨烯/聚氨酯整理剂(rGO/WPU),分别对涤棉基、棉基织物进行浸轧整理,测试几种织物的防辐射功能与强力、透气性等性能,对比分析各指标变化趋势,得到最佳工艺参数。结果表明,先还原后整理得到的石墨烯织物的电磁辐射屏蔽效能优于先整理后还原得到的石墨烯织物;石墨烯质量浓度为10 mg/mL时制备的涤棉基石墨烯织物(先还原后整理)电磁屏蔽效能最佳,可达25.3 dB。     

聚吡咯/石墨烯/锦纶织物的制备及电磁屏蔽性能

将锦纶织物反复浸渍氧化石墨烯（GO）水分散液,取出烘干后还原制备rGO/锦纶织物;再将其浸渍于吡咯（Py）的酸性水溶液中,引发聚合反应制备PPy/rGO/锦纶织物,优化了rGO/锦纶和PPy/rGO/锦纶织物的制备工艺,即：rGO/锦纶织物浸渍于7.5 g/L的Py分散液中,pH=2,15 min后在0℃条件下滴加5 mL质量浓度为3.0 g/L的APS溶液,振荡器转速为150 r/min。制备的PPy/rGO/锦纶织物的方块电阻为（97±8）Ω/,电磁屏蔽效果为42.7 dB。     

涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

为制备具有电磁屏蔽性能且质轻、柔软的复合材料,以涤纶织物为基材,采用浸轧法将纳米铜乳液和氧化石墨烯负载到织物中,并通过化学法还原氧化石墨烯,制备涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪等对复合材料进行表征,分析了纳米铜乳液粒径、质量分数及氧化石墨烯质量分数对复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:在纳米铜乳液平均粒径为93.7 nm、质量分数为20％,氧化石墨烯质量分数为8％条件下制备的复合材料具有良好的电磁屏蔽性能,其最小反射损耗值为–38.06 dB;与普通涤纶织物相比,复合材料亲水性能提高,手感良好,断裂强力略有降低。     

石墨基电磁屏蔽涂层织物的制备研究

分别探讨了涂料中石墨、镍粉、石墨＋镍粉质量分数对导电性能的影响,结果显示石墨质量分数为40wt%,镍粉质量分数为70wt%,石墨＋镍粉质量分数为40wt%＋10wt%时屏蔽涂料导电性能最好。在高分子胶粘剂中均匀分散导电粉末得到电磁屏蔽涂料,采用涂覆的方法制得屏蔽涂层织物。将石墨屏蔽涂层织物,石墨＋镍混合屏蔽涂层织物和石墨/镍（底层为石墨,表层为镍）复合屏蔽涂层织物分别进行屏蔽效能测试,结果显示石墨＋镍混合屏蔽涂层织物的屏蔽性能较好,在30～1500MHz范围内,屏蔽值为27.5～23.4dB,屏蔽率为95.78%～93.24%。     

紫外光还原氧化石墨烯腈纶织物抗静电性能

针对腈纶织物在穿着过程中易产生静电的问题,采用传统的浸渍方法用氧化石墨烯溶液浸渍腈纶织物,然后进行热压,再经紫外光照射还原腈纶织物表面吸附的氧化石墨烯,以赋予腈纶织物抗静电性能。借助扫描电子显微镜表征腈纶织物吸附氧化石墨烯后的表面微观形貌;比较经不同温度条件浸渍处理的腈纶织物的颜色性能,研究温度对腈纶织物在氧化石墨烯溶液中浸渍吸附量的影响,并测试了紫外光还原前后织物的电阻率,研究其抗静电性能。结果表明:腈纶织物在90℃左右浸渍有较高的吸附量;经紫外光还原后织物电阻率为13 kΩ·cm,方阻为1.9 kΩ/□,符合抗静电性能标准;经水洗后,电阻率下降至29 kΩ·cm,水洗性能较好,皂洗牢度为4级,摩擦牢度为3级。     

柔性阻燃聚酰胺湿法涂层织物的制备及其性能

为解决不溶性颗粒型阻燃剂造成聚酰胺湿法涂层织物手感偏硬,阻燃效果较差等问题,将可溶性9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)引入聚酰胺6/甲醇-氯化钙浆料体系中,通过涂覆、水交换成膜、烘干等湿法涂层工艺,最终在织物表面构建DOPO均匀分散、光滑平整的多孔轻薄聚酰胺涂层。研究了DOPO和颗粒型阻燃剂对聚酰胺6/甲醇-氯化钙浆料体系流体性质的影响,对比测试了所制涂层织物的阻燃性能和硬挺度。结果表明:DOPO改变了溶液的流变性质,但不会明显提升体系的剪切黏度,有利于涂覆加工; DOPO阻燃聚酰胺6涂层织物的极限氧指数和硬挺度较颗粒型阻燃剂阻燃涂层织物有明显提升。     

石墨烯导电弹性织物的制备及性能

采用传统浸轧染色工艺,以氧化石墨烯(GO)分散液为"染"液,在棉/氨纶织物表面沉积一层致密均匀的氧化石墨烯纳米片薄膜,利用聚多巴胺原位还原氧化石墨烯,制备负载导电性良好的还原氧化石墨烯的棉/氨纶导电弹力针织物,并将其组装成多层织物压力传感器。通过扫描电镜、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征了织物表面涂层的形貌和化学结构,证实GO被PDA成功还原为rGO;分析织物压力传感器的响应机制,并测试其灵敏度、响应时间和循环稳定性,发现该器件具有高灵敏度(在2 kPa以下可达16.10 kPa~(-1))、快速响应性和良好的循环稳定性,并可监测肢体运动和微小信号等。     

氧化石墨烯整理对粘胶织物性能的影响

探讨了氧化石墨烯对粘胶织物整理前后织物性能的变化。研究表明:粘胶织物经氧化石墨烯整理后,织物表面比电阻值降低了8个数量级,极大地改善了粘胶织物的抗静电性能;导热性能与抗紫外线性能分别提高了38.9%与61倍多,同时整理后粘胶织物的断裂强力变化幅度仅为4.4%,因此氧化石墨烯整理很好的改善了粘胶织物的功能性,是一种较为理想的功能性整理工艺。综合考虑整理后粘胶织物的性能与整理工艺成本,认为当粘胶织物表面氧化石墨烯覆盖量达到250 mg/m~2为最佳覆盖量。     

氧化石墨烯-TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备氧化石墨烯-TiO_2复合材料(GO-TiO_2),采用X射线衍射光谱仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面及孔径分析仪(BET)等对样品进行了表征。探讨了在紫外光的照射下,复合材料比例、材料投加量、pH值、液层高度和光照强度等因素对亚甲基蓝溶液降解性能的影响。结果表明:TiO_2颗粒均匀地附着在GO片层表面;光催化反应60 min时,500 mg/L GO10-TiO_2对亚甲基蓝溶液的降解率达到89%;增大pH值和光照强度均能提高MB的降解率。     

碳纳米管涂层双罗纹织物的电磁屏蔽性能

碳纳米管(CNT)因其优异的电学性能和力学性能,近年来被广泛运用到电磁屏蔽织物的开发和研究中.采用三浸三轧—烘干的方式制备CNT分散液涂层双罗纹织物,研究CNT涂层对双罗纹织物在电磁屏蔽能力方面的影响.结果表明:随着碳纳米管分散液质量分数的提高,涂层双罗纹织物的电磁屏蔽性能不断增强,质量分数为7％时碳纳米管涂层双罗纹织...     

涤纶织物的氧化石墨烯功能整理及其防熔滴性能

为制备高附加值的涤纶织物,采用氧化石墨烯(GO)和硅烷偶联剂(KH560)作为功能整理剂,通过传统的轧-烘-焙工艺对涤纶织物进行整理,研究了涤纶织物的结构变化和防熔滴性能。采用扫描电子显微镜观察和热失重分析分别探讨了涤纶织物表观形貌和热性能。采用垂直燃烧法测试涤纶织物的防熔滴性能;用X射线光电子能谱分析燃烧后残留物的化学成分。结果表明,经氧化石墨烯整理后的涤纶织物具有良好的防熔滴性能,燃烧过程中可很好成碳,没有熔滴滴落。氧化石墨烯在织物表面形成了均匀的膜状物,燃烧后织物依然保持着原有的组织结构,在燃烧过程中织物并未发生熔融变形,直接分解形成了炭层。整理前后涤纶织物的热性能变化幅度较小。偶联剂和氧化石墨烯的加入并未提高燃烧残留物中C元素和C—C键含量,氧化石墨烯的加入主要是起到了促进成碳的物理作用。     

高氧化程度氧化石墨烯的制备及性能

为制备氧化程度更高的氧化石墨烯(GO),试验在Hummers法的基础上进行改进,然后运用FT-IR、SEM、XRD、Raman spectra、纳米粒度分析等手段进行性能表征,探究两种方法制备的氧化石墨烯在结构、组成等方面的异同。结果显示,与Hummers法相比,改良Hummers法制备的氧化石墨烯有更多的含氧官能团和更好的水溶性,结构不规整性增大,晶面间距从石墨的0.334 nm增大到0.858 nm,优于Hummers法的0.72 nm,粒度分布更为集中。     

氧化石墨烯的制备及纯棉织物的抗静电整理

采用Hummers法制备氧化石墨烯,优化了氧化石墨烯的制备工艺:石墨粉2 g,98%浓硫酸70 m L,高锰酸钾6 g,硝酸钠1 g,反应时间6 h。研究了氧化石墨烯在纯棉织物上的抗静电效果,结果表明,将棉布置于4 g/L氧化石墨烯,10 g/L无水碳酸钠,10 g/L氯化钠,浴比1∶50的整理液中,100℃浸渍处理50 min后,用5 g/L保险粉还原30 min,得到的还原氧化石墨烯棉织物表现出较好的抗静电性能。