納米雜化有機氟聚合物構筑超疏水織物的研究.pdf

1、1．在陽/非離子表面活性劑及引發(fā)劑作用下，將甲基丙烯酸十二氟庚酯(RfAA)、甲基丙烯酸十二醇酯(LMA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)進行乳液共聚，制得了硅烷改性的陽離子氟代聚丙烯酸酯乳液(FLHDV)。用IR和1HNMR對FLHDV主組分的結構進行表征，并且用納米粒度及Zeta電位分析儀測定了FLHDV的物化性能及乳液的粒徑大小、粒徑分布和Zeta電位，用掃描電鏡(SEM)和X

2、射線光電子能譜儀(XPS)對乳液的成膜表面形貌及元素成分進行分析和表征，并討論了FLHDV整理的滌綸織物的應用效果和整理工藝。結果發(fā)現(xiàn)：
　　 (1)FLHDV為帶藍色熒光略具透明性的乳白色乳液，具有良好的耐低溫穩(wěn)定性和離心穩(wěn)定性，乳液固含量為17.6％，黏度為0.005Pa·s。FLHDV乳液帶有正電性，ζ電位為+47.64mV，平均粒徑為116.2nm。
　　 (2)分別用SEM和XPS對硅烷化氟代聚丙烯酸酯整理劑F

3、LHDV整理的滌綸纖維織物表面成膜形貌及元素成分進行觀察與分析，證明在滌綸纖維表面明顯存在有FLHDV膜，使得纖維與空氣的界面上富集著疏水的含氟鏈段，而硅氧基團與纖維表面結合，從而賦予滌綸良好的疏水疏油性。
　　 (3)與未改性的氟代聚丙烯酸酯乳液(FLDH)對比，實驗發(fā)現(xiàn)硅烷改性可以提高含氟聚合物的交聯(lián)度，進而增加織物的疏水疏油性。用FLHDV整理滌綸織物的最佳工藝條件為：FLHDV乳液用量達到2g/100mLH2O，織物經(jīng)一

4、浸一軋工藝處理后，在焙烘溫度為170℃，焙烘時間3min的情況下，織物表面水的靜態(tài)接觸角可達到142.5°，疏水等級達到100分，疏油等級達到5級。
　　 2．參照st(?)ber法合成了一系列不同粒徑的SiO2溶膠，然后將織物經(jīng)硅溶膠進行表面粗糙化處理，再用FLHDV浸漬處理，制備超疏水織物。用IR、TEM等對SiO2溶膠進行了結構表征、粒子形態(tài)觀察，用SEM和XPS對處理織物進行形貌觀察和元素分析，考察了粒徑大小對織物疏水效

5、果的影響。結果發(fā)現(xiàn)：SiO2溶膠粒子均呈比較規(guī)則的球形狀，部分粒子間存在團聚現(xiàn)象。溫度和pH情況都影響著粒徑大小，在50-60℃時，通過控制催化劑氨水的用量，我們來調(diào)節(jié)粒徑的大小。硅溶膠粒徑越大，水在處理后織物上的接觸角就越大，織物的疏水效果越強。當硅溶膠粒徑為315nm時，水在纖維表面的接觸角達到了158°。
　　 3．以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，以丙酮為溶劑，將RfAA、LMA、DM、HPAA、VTES以及氣相白炭黑進行共聚反應

6、，制得了溶劑型納米雜化氟代聚丙烯酸酯SFLDV-SiO2。用IR對其主組分進行結構表征，用SEM及XPS對膜形貌及成膜表面的化學組成進行了研究，考察其對織物的疏水效果。結果表明，處理后的纖維表面比較粗糙，SFLDV-SiO2的乙酸乙酯溶液濃度過大或過小，都會使接觸角受到影響。其中以0.30wt％的SFLDV-SiO2溶液浸漬處理布樣15min，織物具有著最佳的疏水效果，它使得織物表面的接觸角達到了151.5°。
　　 4．以FL

7、HDV作為反應中間體，將正硅酸乙酯進行水解，利用硅烷化氟代聚丙烯酸酯乳液與烷氧基硅烷的縮聚反應，將納米SiO2引入陽離子氟代丙烯酸酯聚合物側鏈，制取納米雜化的穩(wěn)定陽離子氟代聚丙烯酸酯乳液(FLDV-SiO2)。通過IR、EDS、XRD、TGA對FLDV-SiO2的主組分，Si含量及SiO2含量進行表征，用SEM對FLDV-SiO2乳液整理后的滌綸纖維織物的微觀形貌進行觀察，并研究了其應用性能。結果表明：FLDV-SiO2為略帶藍色熒光的