【摘 要】
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近年来,具有防水特性的功能型纺织品受到越来越多研究者的关注,消费者也开始青睐于这种产品,目前制备超疏水功能型纺织品的方法有很多,例如,溶胶凝胶法、水热法、气相沉积法、模板法、静电纺丝法以及含氟物质的整理等等,考虑到这些方法较高的成本、繁琐的程序、严苛的实验条件以及潜在的对环境的危害,因此本文选择自组装法来制备超疏水功能型棉织物。研究表明,利用自组装法制备超疏水功能型棉织物简单快捷且易控制,自组装过
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近年来,具有防水特性的功能型纺织品受到越来越多研究者的关注,消费者也开始青睐于这种产品,目前制备超疏水功能型纺织品的方法有很多,例如,溶胶凝胶法、水热法、气相沉积法、模板法、静电纺丝法以及含氟物质的整理等等,考虑到这些方法较高的成本、繁琐的程序、严苛的实验条件以及潜在的对环境的危害,因此本文选择自组装法来制备超疏水功能型棉织物。研究表明,利用自组装法制备超疏水功能型棉织物简单快捷且易控制,自组装过程的驱动力分为共价键和非共价键两种,苯硼酸自从被发现能够与1,2-或1,3-二醇化合物生成p H可控的动态硼酸酯共价键以来,受到广泛关注,科研人员经常将含苯硼酸官能团的化合物与其他材料复合,从而赋予新材料更多优异的性能。本文基于苯硼酸的这一优异性能,在棉织物表面进行自组装研究,同时辅以低表面能物质修饰,最终成功制备一种超疏水耐磨棉织物。具体研究内容为以下三个部分:（1）利用水溶性耦合试剂1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）通过酰胺化反应制备得到含苯硼酸官能团的棕榈蜡微球（PW-PBA）,以苯硼酸与聚乙烯醇（PVA）间生成的硼酸酯共价键为驱动力,将含苯硼酸官能团的棕榈蜡微球自组装到棉织物表面,制备得到PVA/PW-PBA自组装体系棉织物,同时探究p H值对自组装过程的影响。结果表明:自组装过程受p H控制,只有当p H值≥9时,自组装过程才可以顺利进行。在最佳处理条件下（p H=9）,热熔处理后的PVA/PW-PBA自组装体系棉织物较原棉织物的水蒸气透过率下降了32.0%,透气率下降了8.6%,断裂强力提高了13.9%,断裂伸长率提高了8.4%。无论是否热熔处理,制备得到的PVA/PW-PBA自组装体系棉织物仅达到疏水效果,只有当所制备的棉织物经热熔处理和低表面能修饰后,才能达到超疏水效果,接触角达到152°。（2）利用苯硼酸与PVA生成的硼酸酯共价键为自组装驱动力,将接枝改性后的棕榈蜡微球（PW-PBA）、松香树脂（RW-PBA）、氧化聚乙烯蜡微球（OW-PBA）在p H 9处理条件下一起自组装到表面经PVA溶液处理的棉织物上,得到三元自组装体系棉织物,测试三元自组装体系棉织物的一系列性能,同时探究p H值对自组装过程的影响。结果表明:p H值是该自组装过程的开关,仅当p H≥9时,自组装吸附过程才可以顺利进行。三元自组装体系棉织物拒水效果显著,接触角达到148°,将三元自组装体系棉织物热熔处理后接触角达到153°,实现了超疏水效果。三元自组装体系修饰棉织物后,其机械性能得到显著提高,透气性能保持良好,但耐摩擦性能较差。热熔处理前后三元自组装体系棉织物的物理机械性能变化不大。（3）考虑到三元自组装体系棉织物的耐摩擦性能差,无法达到产业所需的要求,因此,进一步采用硼化钛基有机硅树脂体系通过溶液浸渍法整理三元自组装体系棉织物,制备无需热熔处理即可达到超疏水耐磨效果的棉织物。结果表明:经硼化钛基有机硅树脂体系整理后的三元自组装体系棉织物的接触角达到155°,经摩擦3000次后其接触角依然保持在150°以上。硼化钛基有机硅树脂体系不仅有效地提高了三元自组装体系棉织物的疏水性能,还赋予了其优良的耐摩擦性能。此外,研究表明整理后的三元自组装体系棉织物热稳定性能显著提升并保持了较优的物理机械性能。
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