高疏水性双面结构生色棉织物的一步法制备

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体微球组装液质量分数对棉织物结构生色效果和疏水性的影响,并提出结构生色棉织物的疏水机制。结果表明:PTFEMA胶体微球粒径均一,单分散性优异,适宜于构筑光子晶体;当组装液质量分数为20%~30%时,通过浸轧-焙烘一步法便可制备得到结构色明显、水接触角为140°左右的棉织物;PTFEMA胶体微球因自带含—CF_(3)基团而具有疏水性,加之光子晶体阵列增加了棉织物的粗糙度,双重作用下使得结构生色棉织物具备高疏水性。

高疏水染料结构对超高分子量聚乙烯纤维染色性能的影响

为解决超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维难以上染的问题,筛选出结构平面性良好的高疏水染料对UHMWPE纤维进行染色。通过染色后纤维K/S值、染料与纤维的亲和力、分配系数、染色热和染色熵等热力学参数的测定,研究了高疏水染料结构中疏水基团数目及其链长、硝基等强极性基团对纤维染色性能的影响规律,并分析了染料溶解度参数对其与纤维染色性能之间的相关性。结果表明:高疏水染料对UHMWPE纤维染色可获得高表观深度;染料的疏水性及其溶解度参数是影响其对UHMWPE纤维染色性能的重要因素;就染料母体结构而言,偶氮结构较蒽醌结构对UHMWPE纤维易于获得良好的染色性能。

高疏水石英砂滤料的制备及其油水分离性能研究

为了提高石英砂滤料的表面疏水性,以改善其过滤含油废水的除油性能,利用十三烷酸和十八烷基三氯硅烷两种试剂对石英砂滤料进行复合表面改性,得到了高疏水石英砂滤料.利用DSA100接触角测定仪测定了改性前后石英砂滤料的接触角,利用SEM对滤料表面形貌进行了分析,利用FTIR和XPS对滤料表面化学结构和元素进行了分析,研究了未改性石英砂和高疏水石英砂滤料对水和不同种类油的吸附能力以及静态除油性能.实验结果表明:改性后,两种改性剂的有机长链通过化学键接枝到了石英砂滤料表面,使滤料表面的水的接触角增大到了134.2°,达到了高疏水水平,而油的接触角仍为0°.高疏水石英砂滤料对水的吸附能力只有改性前的4%,而对不同种类油的吸附能力分别提高了27%~1000%;对机油和菜籽油的静态吸附去除率分别提高了22.7%和25.4%.

高疏水PAN的制备及其性能

以磷酸和环氧树脂E20制备了水性的磷酸改性环氧树脂(PAER),考察了反应温度、反应时间、投料比等因素对环氧树脂转化率的影响,得到了制备PAER的最佳条件。采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱对PAER结构进行了表征。用KOH中和PAER得到磷酸改性环氧树脂的钾盐(PAERK),测试了PAERK乳液的性质。使用含氟表面活性剂(FP-6812)与PAERK复配制得了含氟改性环氧树脂钾盐(PAERKF),测试了PAERKF乳液施覆改性前后聚丙烯腈纤维(PAN)与水的接触角及纤维在环氧树脂中的分散性,并通过场发射扫描电子显微镜对纤维的表面形貌进行了观察。结果表明,PAERKF的最佳上浆浓度为0.6%(质量分数,下同),最佳施覆量为5.0 mg/g;经PAERKF施覆改性后的PAN纤维与水的接触角可达146.94°,纤维具备了高疏水特性;经PAERKF施覆改性后的PAN在环氧树脂基体中的分散系数(β)可达0.89,纤维在树脂基体中的分散性得到改善。

弱凝固剂对高疏水PES膜结构与耐润湿性能的影响

以聚醚砜(PES)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液,以1000#的耐水砂纸作为制膜基底,制备了接触角为134°的PES高疏水膜。采用电子扫描电镜(SEM)和接触角仪表征了膜的结构和耐润湿性能。讨论了凝固浴中不同含量弱凝固剂(正丙醇)对PES成膜机理、膜结构和膜表面耐润湿性能的影响。随着凝固浴中弱凝固剂含量的增加,PES膜表面的接触角呈现增大的趋势。

非溶剂相转化辅助粗糙基底法制备高疏水PES膜

以提高PES膜的疏水性能为目的,采用非溶剂相转化辅助模板法制备了高疏水的PES平板膜。讨论了非溶剂相转化辅助粗糙基底法对PES膜膜结构的影响,并分别研究了砂纸目数、铸膜液浓度、凝固浴中正丙醇浓度对PES膜的复制效果和疏水性的影响。实验表明,砂纸目数为1 000目,铸膜液中PES质量分数为15%,凝固浴中正丙醇含量为100%时,制备的PES膜的疏水性较高,接触角由80°上升至134°。

制膜基底对高疏水PES膜成膜过程与性能的影响

以聚醚砜(PES)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液,以适当型号的耐水砂纸作为制膜基底,以正丙醇为凝固浴,制备了高疏水PES膜。讨论了不同制膜基底对PES膜成膜过程、膜结构和膜表面接触角的影响。粗糙基底的锚定作用延长了成膜时间,有利于粗糙表面的复制,这是提高PES膜表面接触角的主要原因;随着砂纸目数的增加,PES膜表面的接触角呈现先增大后减小的趋势;当砂纸目数为1000目,凝固浴为正丙醇时,制备的PES膜的疏水性较高(接触角为134.0°)。

高疏水染料对聚丙烯纤维的染色性能

为解决染料难以对聚丙烯纤维上染的问题,筛选具有超高疏水性、结构平面良好的高疏水染料对聚丙烯纤维进行染色,并探讨其染色性能。实验讨论了染色温度、时间、分散剂用量及pH值等因素对得色深度的影响,测定了高疏水染料对聚丙烯纤维的染色热力学参数。研究结果表明高疏水染料对聚丙烯纤维具有良好的染色性能,其优化工艺为染色温度120℃,分散剂用量0.1%~0.3%,染色时间60 min,pH值4~5;偶氮结构甲基黄和苏丹红B染料对纤维具有较高的亲和力和分配系数;降低染料分子摩尔体积,有助于提高高疏水性染料对聚丙烯纤维的亲和力,增加其分配系数。

高疏水PVDF微孔膜及其膜蒸馏分离生物质发酵乙醇性能

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种优良的膜蒸馏用膜材料,本文利用非溶剂相转化法(NIPS)制备具有表面微纳米颗粒结构的高疏水甚至超疏水PVDF膜,主要考察了凝固浴的组成以及预蒸发时间对膜表面结构、孔径、孔隙率、接触角、穿透压及气体渗透量等的影响;同时,用乙醇水溶液、菊粉发酵液和菊芋发酵液3种不同的原料液对制备的膜进行了膜蒸馏性能测试.实验结果表明,通过条件优化后制得的PVDF膜具备优异的膜蒸馏性能,在真空度88 kPa和50℃条件下,对乙醇质量分数为7.48%的菊芋发酵液的通量和分离因子分别为4.81 kg/(m^2·h)和6.48.

高疏水氟化SiO_2/聚醚砜复合膜的制备与表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)为混合Si源,以聚醚砜(PES)为基膜材料,通过真空过滤和热处理工艺制备单侧高疏水氟化SiO_2/PES(fSiO_2/PES)复合膜。通过ATR-FTIR、XPS、TEM和FESEM等对单侧高疏水fSiO_2/PES复合膜进行表征,考察PFDTES修饰量和热处理条件对膜疏水性能的影响,并评价fSiO_2/PES复合膜的疏水稳定性能。结果表明,当PFDTES∶TEOS的质量比为3时,高疏水fSiO_2/PES复合膜的疏水性能较好(接触角为131.5°);当热处理温度为100℃,热处理时间为4h时,高疏水fSiO_2/PES复合膜表面的接触角为138.9°,且其对不同pH值的溶液都有良好的疏水性能。

1-(苯基偶氮)-2-萘癸醚的制备及其对丙纶的染色

为解决未改性丙纶难以染色的难题,以1-(苯基偶氮)-2-萘酚和1-碘癸烷为原料,通过O-烷基化反应制备改性染料1-(苯基偶氮)-2-萘癸醚。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱分析染料分子结构,通过Chem3D Ultra 8.0软件预测染料的logP值,Hoy基团增量法计算染料的溶解度参数δ,从而评价改性染料的疏水性。采用高温高压染色工艺对丙纶无纺布进行染色,并对改性染料的染色性能进行评价。结果表明:改性染料logP值为9.09,具有高疏水性,溶解度参数δ为17.125(J/cm^3)1/2,与丙纶接近。改性染料染色样品的K/S值为13.3,耐摩擦、耐皂洗、耐迁移和耐汗渍色牢度均提高到4级以上。