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我国民用航空飞翔学院何强教授:PET织物上耐久超疏水阻燃涂层的构建
聚酯纤维织物(PET织物)因其优异的机械功能和耐磨性而在医疗、卫生、过滤和别离范畴大范围的运用。但是,PET织物固有的易燃性和亲水性,或许会引起火灾危险和尘垢污染,严峻约束其运用。一般运用涂层法来对织物进行外表改性,虽然能获得明显的作用,但杂乱的多步喷涂工艺会导致工业本钱添加,且阻燃剂含量过高会影响织物自身的特性,如柔韧性等。此外,现有超疏水阻燃外表的耐久性较差,难以应对实践运用的应战。因而,有必要开发一种新的经用、高效的方法来制备超疏水阻燃织物资料。
我国民航飞翔学院何强教授团队在上述布景下展开了一系列研讨,提出了一种根据氟化PDMS、硅橡胶焚烧产品(SiO2)和聚磷酸铵(APP)的超疏水、阻燃复合涂层。此项工作立异性地运用复合聚合物改进涂层的阻燃功能。首要经过氟硅烷(1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷)对PDMS进行氟化改性以在PDMS外表添加C-F键增强其疏水性和热稳定性。随后运用硅橡胶的焚烧产品作为涂层陶瓷填料,并与氟化PDMS和聚磷酸铵混兼并喷涂沉积在PET织物上,制备出具有优异才能耐久性的超疏水阻燃涂层织物(F-ASP涂层织物)。归因于氟化PDMS粘结作用和微/纳米分级突起的构成,F-ASP涂层织物不只表现出优异的超疏水性(接触角为155.61±1.42°),并且还具有优异才能的自洁功能和机械耐久性,能够在磨损10次、洗刷拌和60min或许循环曲折300次后,坚持潮湿性根本不变。此外,因为APP和SiO2对碳构成的催化作用以及氟化PDMS的耐热性,F-ASP涂层织物能够在笔直焚烧时阻挠火焰延伸,并在12s内完成自熄。该涂层具有制备工艺简略、本钱低、作用好的长处,在多功能防污阻燃织物的规模化出产和运用中显示出宽广的远景。
图3 (a)原始PET织物、ASP涂层织物和F-ASP涂层织物的接触角相片;(b)原始PET织物和F-ASP涂层织物上酸(PH=4.2)、盐(NaCl)和碱(PH=11.3)的相片;F-ASP涂层织物在磨损循环(c)、洗刷循环(d)和曲折循环(e)后接触角和滑动角改变;(f)F-ASP涂层织物的自清洁进程
图4 (a-c)原始PET织物、ASP涂层织物和F-ASP涂层织物的潮湿机理示意图;(d)F-ASP涂层织物的结构示意图;(e-f) F-ASP 涂层织物不同倍数下的SEM图片
图5 原始PET织物、ASP涂层织物和F-ASP涂层织物的笔直焚烧试验相片
图6 笔直焚烧试验后原始PET织物(a, d)、ASP涂层织物(b, e)和F-ASP涂层织物(c, f)残留物的SEM图画;(g)F-ASP涂层织物焚烧残渣外表的EDS元素图;原PET织物、ASP涂层织物和F-ASP涂层织物的热功能(h)和热重曲线(I);(k)F-ASP涂层织物的阻燃机理示意图
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