光热响应性亲疏转换含氟整理剂的合成及性能研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sist_003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,表面具有特殊润湿性的材料由于其独特的性质在防水、涂饰以及微生物医用材料领域的潜在应用引起了科研工作者的极大兴趣,其中,关于在基体表面实现亲疏水可逆转换的研究更是成为了材料研究的一大热点。直至目前,亲疏水可逆转换在金属表面较易实现,研究也相对较多,然而在织物表面的相关研究却较为少见。本文致力于在织物表面实现亲疏水性可逆转换,利用偶氮苯基的光异构特性控制末端全氟烷基的构象,通过单电子转移反应、重氮偶合反应和酯化等化学反应,制备了一系列未见文献报道的全氟烷基偶氮苯基功能材料,并结合自组装技术、乳液聚合及织物整理、原子转移自由基聚合(ATRP)接枝改性真丝织物的方法,研究了全氟烷基偶氮苯基功能材料在织物表面的光热响应性能,以及光热响应导致的织物表面润湿性变化,获得了可控亲疏转换的功能织物。具体从以下三个方面展开:  (1)全氟烷基偶氮苯功能化硅烷  以对溴苯胺和全氟碘烷为初始原料,通过单电子转移反应、重氮偶合反应以及硅氢加成等化学反应,制备了两种不同氟烷基链长的全氟烷基偶氮苯基三氯硅烷,以FT-IR、1H NMR、19F NMR等对目标化合物进行了结构鉴定。通过液相化学沉积的自组装成膜技术在硅片表面成功制备了全氟烷基偶氮苯基硅烷自组装膜。利用 X-射线光电子能谱(XPS)、能量色散X-射线能谱(EDS)和原子力显微镜(AFM)测试了自组装膜表面结构,并由紫外-可见光吸收光谱验证了含氟偶氮苯结构的光异构性能。研究结果表明,全氟烷基偶氮苯基硅烷具有良好的光异构性能以及可逆回复性能,在硅片表面实现了亲疏水转换的性能。因此,结合偶氮基团的光异构性能和氟烷基的热迁移性能可获得亲疏水可逆转换的智能表面,并有望在织物表面实现亲疏水的可逆转换。  (2)全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯乳液共聚及织物整理  以合成的全氟烷基偶氮苯酚为原料,通过酯化反应制得两种不同氟烷基链长的全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯,制备了两种全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯共聚物乳液,并应用于织物整理,测试了整理织物的性能。研究结果表明,含氟聚合物在不同织物表面上成膜后,侧基偶氮苯基团在紫外光照射后由反式构型转变为顺式构型时,可控制末端氟烷基构象翻转,从而降低织物表面氟元素含量、提高织物表面自由能,接触角同时降低。同时,棉、真丝以及芳纶三种不同织物经全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯共聚物整理后,光异构接触角分别在131°/124°、125°/119°、132°/127°之间转换。其中,芳纶织物整理后经过40次的反复光异构仍然保持着良好的接触角可逆回复性。  (3)基于ATRP的可控聚合接枝改性真丝  由常规自由基聚合得到的全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯共聚物聚合度和分子结构可控性差,受大分子主链缠绕影响,侧基偶氮苯基和氟烷基难以在基体表面规则排列,这影响了其光异构性能。选择ATRP可控聚合使全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯共聚物接枝到真丝纤维表面时,易于控制接枝聚合物的聚合度,得到的分子量分布窄,同时偶氮苯侧基在真丝纤维表面更易形成规整排列,在光-热刺激下响应性更强。研究结果表明,控制真丝上接枝链的聚合度,可使全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯ATRP接枝改性真丝织物的接触角在光-热刺激下于122.2°/77.8°之间反复转变,由此制得了具有多次循环可逆回复的智能亲疏水转换的真丝织物。
其他文献
人类发射的卡西尼号飞船已经到达了土星的附近,并发现土星最大的卫星泰坦星上怪事多多。泰坦星上有一个奇怪的亮点,一个几百公里宽的亮斑点在泰坦星上闪耀着,向外辐射着红外
传统绢纺工艺中开茧桑绵纤维排列比较杂乱,定长切断会产生较多的短纤维和超长纤维。基于牵切工艺可以有效控制纤维长度,本文将牵切工序引入常规绢纺工艺中。初步探讨牵切工艺对
林军走了.rn今天刚查完房,脱下防护服,在清洁区喘口气,看到同事微信群,惊闻:林军走了!rn林军,何许人也?我都不知道他叫林军,还是林君,抑或是林均!但是每个武汉市中心医院的老
期刊
通过对电液伺服疲劳试验台的性能特点和在国内外的发展现状探讨,本文以转向机疲劳试验台为研究对象,重点对模拟转向机的水平逆向、垂直震动和输入轴的扭转运动控制方面进行电
直接和活性染料染色织物在服用洗涤过程中经常出现褪色和沾色现象,在用含活性氧漂剂的洗涤剂的洗涤过程中褪色问题更为严重。研究直接和活性染料及其染色织物在活性氧洗涤过程中的褪色问题,对合理选择耐活性氧洗涤的染料,拓宽活性氧洗涤剂的应用范围具有重要意义。本文采用TAED做为活化剂,分别与过硼酸钠(PB)和过碳酸钠(PC)组成活性氧漂体系,系统地探讨了溶液中和纤维上染料褪色受氧漂剂浓度、温度、时间、pH值的
深孔加工在机械制造业中占据有重要地位,深孔刀具则是深孔加工的核心部件。BTA深孔钻作为深孔加工的常用刀具,最容易出现的问题是刀具磨损,直接影响着加工质量。因此对深孔刀
随着国防科技的迅速发展,半实物仿真技术在武器研制定型中发挥的作用日益重大。本文中的四自由度目标姿态模拟系统也是半实物仿真领域的实际应用,用于模拟某飞行器的飞行姿态
论文阐述了复杂多元变异的新型Hy-Vo齿形链的变异类型,通过研究渐开线方程,建立了变异后外啮合心形孔齿形链与渐开线链轮的啮合方程。论文主要研究的变异形式为链板孔变异,为了达到同一链条能够与多种不同尺寸的链轮相啮合,在确定了滚销曲率半径的前提下,定量给出了链条的滚销偏置角及滚销的转动角度,从而确定了滚销的结构尺寸。从分析齿形链—链轮—刀具齿条啮合入手,建立了链轮、链板和销轴的参数谐应关系,并用实例进
中共中央总书记、国家主席胡锦涛近日在湖南考察工作时强调,我国发展正处在一个关键时期,我们必须坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,认真贯彻十六大精神,抓住机
微通道是微流体系统的核心单元,由于特征尺度的减小,微通道及其内部流体流动特性已成为微流体系统研究的热点。目前,国内外学者主要采取理论研究、实验研究和仿真分析相结合