基于聚多巴胺的超疏水织物制备及其稳定性研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cynthia0737
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随着科学技术的提高以及生活水平的不断发展,人们对织物的要求不再仅限于保暖舒适等,还要求其具有其他功能,例如自清洁性能、抗菌性能等。对织物进行功能化改性有助于提高织物的性能以满足人们对织物的各种需求。作为一种重要的功能性织物,近年来发展起来的超疏水织物受到了人们的广泛关注。研究人员开发了多种超疏水织物的制备方法,然而,这些方法有仍然存在一些不足(例如,有些制备条件苛刻,有的方法制备的超疏水织物稳定性不高等),限制了超疏水织物的实际应用。本文提出了一种基于聚多巴胺(PDA)的超疏水织物制备方法,其中,PDA作为一种“双面黏胶”牢牢黏附在涤纶织物表面,并诱导氧化银纳米颗粒(Ag2O NPs)的沉积,最后用1H,1H,2H,2H-全氟癸基硫醇(PFDT)对沉积的Ag2O NPs进行修饰。该方法操作简单,适用性强;且制备的复合涂层与基层织物及复合涂层的层间皆通过稳定的物理或化学作用,因此获得的超疏水织物具有优异的稳定性能。本文主要研究内容如下:(1)表面润湿性。通过在涤纶织物表面依次沉积PDA、Ag2O NPs和PFDT,从而制得得超疏水织物。超疏水织物表面的静态接触角和滚动角分别为162.4±2.5°和3.2±0.4°。对制得超疏水织物的表面形貌、表面化学成分进行了分析。结果表明,超疏水织物表面存在大量Ag2O NPs,增加了表面粗糙度;PFDT分子结合在Ag2O NPs表面,显著降低了表面能。(2)稳定性。通过一系列测试对超疏水织物稳定性进行了检测,结果显示,超疏水织物拥有良好的耐化学性能、耐机械摩擦性能和耐洗涤性能。在p H值为1的盐酸溶液、p H值为7的氯化钠溶液和p H值为14的氢氧化钠溶液分别浸泡7天后,织物表面静态接触角均保持在150°以上。干摩擦100个循环或加速洗涤30个周期(相当于家庭洗涤150次)后,织物表面静态接触角均保持在150°以上。超疏水织物表面优良的稳定性主要归因于强大的界面作用力。(3)抗菌性。通过金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)和肺炎克雷伯氏菌(革兰氏阴性菌)两种菌种对超疏水织物的抗菌活性进行了测试,结果显示,两种菌种的细菌减少率均高达99.99%,其抗菌活性值均在2.0以上。该优良的抗菌性能主要归因于较弱的细菌黏附,细菌黏附弱又归因于较低的蛋白吸附和银离子的释放,银离子能够杀死细菌。
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