SiO2水溶胶是在制备的过程中不添加乙醇有机溶剂及含氟疏水改性剂,符合生态环境的要求,是纺织品溶胶-凝胶法疏水整理的最新研究方向。采用正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,在表面活性剂的乳化作用下,以无氟长链硅烷试剂为疏水改性剂,制备SiO2水溶胶,并通过浸轧法处理工艺对棉织物进行疏水改性。为了进一步提高改性棉织物的疏水性能,利用电化学技术驱动无氟SiO2水溶胶在织物表面沉积,并添加具有功能性基团的硅烷偶联剂,以构筑耐久性超疏水棉织物表面。采用表面活性剂为乳化剂,辛基三乙氧基硅烷(OTES)为疏水改性剂,改变乳化剂的种类和浓度、前驱体TEOS、催化剂盐酸及去离子水的用量,制备SiO2水溶胶并测定其平均粒径及粒径分布,结果表明当以0.4 g/L的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,6.0g的TEOS为前驱体,3 mL的盐酸为催化剂及100.0 g的去离子水为溶剂时,可制得平均粒径67.5 nm、粒径分布0.36的SiO2水溶胶,制得SiO2水溶胶具有较好的分散性与稳定性。通过分析未改性SiO2及改性SiO2的红外谱图证明表面活性剂乳化法成功制得SiO2颗粒,且无氟疏水烷基碳链已接枝在SiO2颗粒的表面。通过浸轧法整理工艺,将表面活性剂乳化法制备的SiO2水溶胶处理在棉织物表面,赋予其疏水性能。在前驱体TEOS用量为6.0 g、乳化剂SDBS质量浓度为0.4 g/L,催化剂盐酸用量为3 mL的条件下,制备SiO2水溶胶,并以8 wt%异辛基三乙氧基硅烷(iso-OTES)为疏水改性剂,整理后棉织物的接触角达150.8°,沾水等级达90,具有较好的疏水性能。但整理棉织物的耐洗性能较差,经10次皂洗后,织物的接触角仅为104.9°,沾水等级为50。经水溶胶浸轧法处理后,棉织物的纬向拉伸断裂强力及断裂伸长率变化不大,而经向拉伸断裂强力及断裂伸长率均略有所提高；整理后棉织物白度值几乎没有变化,而其手感及透气性变化较白度值明显,但不影响织物的服用性能。为提高整理棉织物的疏水性能,采用为溶胶沉积提供额外驱动力的电化学技术对织物进行疏水改性。主要研究电化学沉积电压、沉积时间、SDBS表面活性剂质量浓度、硅烷疏水改性剂的种类和浓度对电化学沉积织物疏水性能的影响。当电化学沉积电压为15.0 V,沉积时间为10min,SDBS表面活性剂质量浓度为0.4 g/L时,制得接触角为157.0°左右的电化学沉积棉织物,达到超疏水性能。硅烷疏水改性剂的结构及浓度对电化学沉积棉织物的疏水性能有一定影响,随着硅烷疏水改性剂碳链的增长及质量浓度的增加,电化学沉积棉织物的接触角逐渐增大,疏水性能提高。当硅烷疏水改性剂的质量浓度大于8 wt%时,OTES、十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)及iso-OTES杂化水溶胶沉积棉织物的接触角分别稳定在157.7°、158.6°、162.3°,其中iso-OTES杂化水溶胶沉积棉织物的接触角较大的原因是iso-OTES杂化的水溶胶在棉织物表面引入非极性的、稳定的-Si(C8H17)疏水碳链,提高沉积织物的疏水性能。水溶胶电化学沉积后,棉织物的经、纬向拉伸断裂强力及断裂伸长率均有所变化,经向断裂强力、断裂伸长率分别下降7.7%、14.8%,而纬向下降12.5%,15.1%,但断裂强力和断裂伸长率的下降不大。电化学沉积后棉织物白度值变化较小,但沉积棉织物的透气性较白度值下降明显,从129.4 mm.s-1降低到105.6 mm.s-1,但沉积棉织物的手感变化不大,不影响其服用性能。元素分析结果表明水溶胶电化学沉积棉织物表面存在Si元素,且于原棉织物相比,沉积棉织物表面的C/O比例增大,从原棉织物的1.84增加到3.08,证明硅烷疏水剂改性的Si02水溶胶经电化学技术已沉积在棉织物表面。电化学沉积疏水织物经1次皂洗后,其接触角仍可达151.10,具有一定的疏水耐久性,但经过20次皂洗后沉积织物的疏水性能下降较明显,织物的接触角仅为108.80,表明电化学沉积织物的疏水耐久性仍有待提高。在电化学驱动水溶胶沉积的过程中,分别加入不同结构的硅烷偶联剂,以增强溶胶与织物表面间的相互作用力,提高电化学沉积织物的疏水耐久性能。当以含有巯基的γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)为硅烷偶联剂时,虽然电化学沉积棉织物的接触角(154.2°)与未添加硅烷偶联剂的(162.3°)相比有所降低,但经过皂洗后电化学沉积棉织物仍保持较好的疏水性能,疏水耐久性均得到提高,尤其是添加1.0wt% MPTES硅烷偶联剂后,电化学沉积棉织物的疏水耐洗性能最好,即使经过20次皂洗后,电化学沉积棉织物的接触角仍保持在130°左右。利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪及热重分析仪对电化学沉积棉织物的表面形貌、元素组成和剩余量进行分析,证明硅烷偶联剂MPTES的添加有助于增强疏水硅凝胶薄膜与棉纤维表面间的粘附性,以提高电化学沉积棉织物的疏水耐久性能。