【摘 要】
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随着人们生活水平的提高,普通的衣物已经不能够满足人类生活的需要,因此研究人员制备出了各式各样的新型功能面料,如具有防水、防腐蚀、防污、抗菌等具有独特性能的织物。其中超疏水织物的应用前景广泛,但耐久性、安全性和经济性一直未能得到很好地解决。目前制备的超疏水织物大多处于实验研究阶段,还未大量实用化的原因在于含氟试剂的使用、较为复杂的表面修饰技术以及较弱的耐久稳定性。因此致力于开发基于无毒涂层材料、简单
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随着人们生活水平的提高,普通的衣物已经不能够满足人类生活的需要,因此研究人员制备出了各式各样的新型功能面料,如具有防水、防腐蚀、防污、抗菌等具有独特性能的织物。其中超疏水织物的应用前景广泛,但耐久性、安全性和经济性一直未能得到很好地解决。目前制备的超疏水织物大多处于实验研究阶段,还未大量实用化的原因在于含氟试剂的使用、较为复杂的表面修饰技术以及较弱的耐久稳定性。因此致力于开发基于无毒涂层材料、简单涂层工艺、具有大规模生产潜力的高质量耐用特殊润湿性织物显得尤为重要。本研究利用工艺简单、成本低并且对环境友好的真空抽滤法制备了超疏水织物。在实验过程中对实验条件进行了优化,对制备织物表面形貌和成分进行了表征,研究了制备织物的机械耐久性、化学耐腐蚀性和透气性能。论文的主要研究内容及结论如下:(1)采用了无氟低表面能物质十八胺(Octadecylamine,ODA)和具有强黏附性的盐酸多巴胺(Polydopamine,PDA)制备了两种织物整理剂。一种是纯的十八胺乳液;另一种是盐酸多巴胺@十八胺纳米微胶囊(PDA@ODA)溶液,该微胶囊以聚多巴胺为壳,十八胺为芯。将上述两种整理剂通过真空抽滤的方法沉积在洁净的织物表面,得到十八胺修饰的“ODA-织物”和PDA@ODA纳米微胶囊修饰的“PDA@ODA-织物”。经过各种制备条件的优化,两种整理剂修饰的超疏水织物,对水的静态接触角均超过150°,不同的是ODA-织物不改变织物本身的颜色,而ODA-织物具有浅褐色的表面。(2)研究了两种整理剂修饰的超疏水织物的表面微观形貌和化学成分。结果发现,ODA修饰后的织物上具有颗粒状附着物,而PDA@ODA修饰的织物上面具有毛刺状片层结构,这两种结构都在织物表面构建了微纳米粗糙结构。同时由于十八胺这种低表面能物质的烷基长链产生的疏水作用,使得ODA-织物和PDA@ODA-织物均具有良好的超疏水性能。(3)研究了两种整理剂修饰的超疏水织物的耐久稳定性。结果发现,在摩擦和洗涤测试下,ODA-织物和PDA@ODA-织物均有一定的稳定性。PDA@ODA-织物由于聚多巴胺的强黏附性,使得该织物具有更强的耐机械磨损性能。作为织物需要经受一定的阳光照射,测试了在紫外光照射下,所制备织物的超疏水性能变化,发现ODA-织物和PDA@ODA-织物均有良好的抗紫外光照射性能,且PDA@ODA-织物在双波长的紫外光照射下,虽然超疏水性能下降,但通过加热其润湿性可以快速自修复的性能。用不同酸碱值的液滴对所制备织物进行了耐酸碱测试,发现两种织物不耐强酸,但在弱酸、弱碱、强碱液滴下均能保持其良好的疏水性能。利用透气性实验测试了两种织物的透气性能,发现ODA-织物具有比PDA@ODA-织物较好的透气性能,但两种织物的透气性与原始织物相差不大,这说明两种整理剂对织物的表面修饰没有影响其透气性能。本研究利用真空抽滤方法制备超疏水织物,其制备过程简便,所需设备仪器简单,且制备出的新型织物在日常环境下具有良好的耐久性、舒适度和透气性,这使得超疏水织物在服装行业实现工业化量产成为可能。
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