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拒水整理织物最先用于制造军用服装、防护服,现在已广泛应用在制造户外服、运动服、旅行包、帐篷等。之前广泛采用的全氟整理剂具有优良的疏水疏油性能,热稳定性以及化学稳定性,主要是以全氟辛基磺酸(PFOS)或全氟辛酸(PFOA)为基础原料。近年来,随着对其深入研究,人们逐渐了解到PFOA/PFOS的难降解性、环境持久性及生物积蓄性,因此,找到其替代品或是替代技术已成为相关行业的研究热点。本课题由此提出基于点击化学原理,采用笼型倍半硅氧烷(POSS)和长链烷基硫醇来赋予棉织物的耐久性的疏水性能。本课题先采用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)对棉织物进行改性处理,赋予棉纤维较高活性的巯基;然后通过巯基-烯点击化学反应,使长链烷基硫醇和具有烯键结构的乙烯基POSS,与经过改性处理的棉织物在紫外光化学反应中通过化学键合将两者结合到棉纤维分子上,获得耐久性拒水棉织物。通过一系列实验测试结果表明,MPTES成功对棉织物进行改性处理,使棉纤维得到具有较高活性的巯基。并且在紫外光反应条件下,乙烯基POSS和长链烷基硫醇与棉纤维通过化学键合在棉纤维表面形成拒水聚合物膜。棉织物纤维经过整理后,表面出现牢固的疏水性微纳米结构形态,静态接触角(WCA)达到149.2°(接近超疏水效果),喷淋等级95分。经30次标准水洗后,WCA保持146.3°,具有优异的耐久性。此外,棉织物经二氧化硅预处理后巯基改性程度增大,光反应拒水整理后,WCA可以达到153.66°,经过30次标准水洗后,WCA依旧保持在149.23°,拒水效果呈现较好的耐久性。本课题还探究了基于点击化学原理,将适当摩尔比的乙烯基POSS与MPTES、长链烷基硫醇在紫外光反应条件下,合成出具有长链拒水烷基和反应性烷氧基的不同比例官能团功能化POSS;之后于合适的反应体系中,将制备的功能化POSS与棉纤维上羟基通过水解缩合,构建疏水的微纳米结构,从而赋予棉织物拒水性能。通过红外光谱和核磁测试结果表明,基于巯基-烯点击化学反应,控制适当摩尔比的MPTES、十二硫醇和乙烯基POSS,可以制备具有不同官能团(长链烷基和反应性烷氧基)占比的功能化POSS。优选反应条件:温度为室温,时间30 min,紫外光功率500W,溶剂二氯甲烷,光催化剂DMPA 0.5 wt.%。拒水整理后,不同比例官能团功能化POSS可在棉纤维表面构筑粗糙的微纳米结构。反应性烷氧基官能团的引入增加了功能化POSS的拒水耐久性,长链烷基官能团的引入提升了功能化POSS的拒水效果。对比来说,长链烷基和反应性烷氧基比例为4:4(相较于0:8,7:1,8:0而言)的功能化POSS同时具有良好的拒水性能和耐久性,WCA可达到146°和有较低的滚动角(WSA),应用前景广阔。