水性丙烯酸树脂/氧化石墨烯抗静电涂层的制备及性能研究

采用水性丙烯酸树脂为基料,考察了氧化石墨烯含量对抗静电涂层性能的影响。结果表明,当氧化石墨烯质量分数为3.5%时,涂层的体积电阻率达到2.604×107Ω·cm,冲击性能和耐老化性能均最佳。

功能性石墨烯整理纺织品的研究进展

石墨烯是一种可用于制备各类功能性纺织品的多功能整理剂。介绍了采用石墨烯制备功能性纺织品的常用整理方法,包括直接浸渍法、层层自组装法、真空过滤法等。纺织品的石墨烯整理可以获得导电、抗紫外线、阻燃、疏水、抗菌等功能,并可用于户外用品、专业运动服、特殊职业工装等领域。但目前急需解决的问题是提高石墨烯在纺织品表面的吸附量,以及了解石墨烯与织物间的结合机理等。

涤纶织物的氧化石墨烯功能整理及其防熔滴性能

为制备高附加值的涤纶织物,采用氧化石墨烯(GO)和硅烷偶联剂(KH560)作为功能整理剂,通过传统的轧-烘-焙工艺对涤纶织物进行整理,研究了涤纶织物的结构变化和防熔滴性能。采用扫描电子显微镜观察和热失重分析分别探讨了涤纶织物表观形貌和热性能。采用垂直燃烧法测试涤纶织物的防熔滴性能;用X射线光电子能谱分析燃烧后残留物的化学成分。结果表明,经氧化石墨烯整理后的涤纶织物具有良好的防熔滴性能,燃烧过程中可很好成碳,没有熔滴滴落。氧化石墨烯在织物表面形成了均匀的膜状物,燃烧后织物依然保持着原有的组织结构,在燃烧过程中织物并未发生熔融变形,直接分解形成了炭层。整理前后涤纶织物的热性能变化幅度较小。偶联剂和氧化石墨烯的加入并未提高燃烧残留物中C元素和C—C键含量,氧化石墨烯的加入主要是起到了促进成碳的物理作用。

石墨烯和氧化石墨烯在纺织印染中的应用

石墨烯及其氧化物具有优异的机械、电学、热学和抗菌性能。文中阐述了石墨烯的结构、性能;重点介绍石墨烯和氧化石墨烯在纺织印染领域中的应用,包括石墨烯纤维、石墨烯抗菌织物、石墨烯抗静电织物、染料吸附等。石墨烯在纺织印染领域的应用前景广阔,值得深入研究。

涤纶织物表面纳米ZnO微晶的制备

采用金属醇盐溶胶-凝胶法制备均匀稳定的纳米ZnO溶胶,利用浸轧法将溶胶处理到涤纶织物上,经干燥、焙烘在织物表面生成具有规则取向的纤锌矿型纳米ZnO微晶。其优化的制备工艺为:二水合醋酸锌浓度0.04 mol/L,氢氧化钠与二水合醋酸锌的物质的量之比3∶1,反应温度60℃,氢氧化钠/甲醇溶液滴加时间2 h,焙烘温度170℃。X射线衍射分析表明,所得纳米ZnO微晶属于纤锌矿型的六角形晶体。涤纶织物表面附着纳米ZnO微晶后,具有良好的抗紫外和抗静电性能,前者UPF值从88.92提升至189.76,后者峰值电压和静电压半衰期分别降至840 V和1.02 s。

层状结构氧化石墨烯/聚丙烯接枝磺化苯乙烯/聚苯胺复合抗静电剂的制备及应用

以苯胺、聚丙烯接枝磺化苯乙烯、氧化石墨烯为反应原料,以盐酸为掺杂剂,通过苯胺原位聚合及大分子反应制备了氧化石墨烯/聚丙烯接枝磺化苯乙烯/聚苯胺(GO/PP-g-SPS/PANI)层状结构的复合材料。研究了复合材料的体积电阻率及反应物配比对复合材料体积电阻的影响。分别采用FTIR、XPS对复合材料进行了结构分析,并采用SEM对复合材料结构形貌进行了表征,同时研究了将其添加到PP中的抗静电性能。研究结果表明:GO/PP-g-SPS/PANI制备最佳配比为质量比m_(PP-g-SPS):m_(GO):m_(ANI)=30:15:1时,材料体积电阻率最小为120?·mm。添加到PP中导电逾渗阈值为0.7%(质量分数),PP材料的体积电阻率达到最低值4.5×10^(10)?·mm,比纯PP降低了6个数量级,拉伸强度提高了2.8MPa。SEM形貌图表明GO/PP-g-SPS/PANI以GO为骨架表面层状蜂窝结构,聚合物大分子镶嵌在GO片层间,与PP共混物界面具有良好的相容性。

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。

氧化石墨烯浸轧-还原法制备导电棉织物

采用超声氧化剥离法制备氧化石墨烯(GO),通过浸轧-还原法得到一种高效、简单制备还原氧化石墨烯(RGO)导电棉织物的方法。探讨了GO质量浓度、GO溶液pH、还原条件、浸轧-还原次数等因素对RGO整理棉织物表面电阻的影响,采用SEM和Raman光谱对整理棉织物进行表征。结果表明,棉织物用质量浓度2.5 g/L、pH=6的GO溶液浸轧后,再用质量浓度5.0 g/L的保险粉于90℃对浸轧GO烘干后的棉织物还原30 min,得到的整理棉织物表面电阻降低至2220?,经过4次和8次浸轧-还原后棉织物表面电阻可分别降低至0.22和0.13 k?。通过SEM观察整理棉织物发现,RGO能在棉纤维表面形成薄膜并包覆纤维,且随着浸轧-还原次数的增加,棉织物表面沉积的RGO逐渐增多。Raman光谱较好地证实了GO在棉织物表面的沉积,且GO较充分地还原成RGO。通过对整理棉织物的耐洗性能测试发现,整理织物的导电耐久性较好。

氧化石墨烯对蚕丝的紫外线防护整理

采用氧化石墨烯(GO)对蚕丝织物进行了紫外线防护整理,再对浸渍吸附GO的蚕丝织物(蚕丝-GO)进行还原得到了还原氧化石墨烯(RGO)整理蚕丝织物(蚕丝-RGO)。考察了蚕丝-GO和蚕丝-RGO的紫外线防护性能,并测试了蚕丝-RGO的抗紫外耐久性。采用SEM和拉曼光谱对蚕丝-RGO进行了表征。结果表明,蚕丝-RGO最佳制备工艺为:GO质量浓度为0.5 g/L,还原剂保险粉质量浓度为1 g/L,还原温度75℃,还原时间5 min。在上述条件下,蚕丝-RGO的UPF值为44.99,具有优异的紫外线防护效果;相同条件下,蚕丝-RGO的紫外线防护性能优于蚕丝-GO。经多次水洗后,蚕丝-RGO抗紫外性能略微降低,其优异的耐久性归因于沉积在蚕丝织物表面的RGO与蚕丝间的相互作用。

涤纶织物石墨烯-Fe3O4复合溶液抗静电整理

涤纶织物存在亲水性差,易产生静电等问题,文中采用石墨烯-Fe3O4复合溶液,用于涤纶织物的抗静电整理,探讨了工艺条件对织物抗静电性能的影响,并测试整理后织物的抗静电性、防紫外线性及耐水洗性。结果表明,涤纶织物石墨烯-Fe3O4。复合溶液抗静电整理最佳工艺为:石墨烯用量0.27g/L,Fe3O4用量3.73g/L,黏合剂NH-110用量150.00g/L,轧液率70%;石墨烯-Fe3O4复合溶液整理后涤纶织物抗静电效果好,带电量仅为156C/m^2,赋予了涤纶织物良好的抗静电性,且水洗5次后仍具有良好的抗静电性。

石墨烯抗静电聚氨酯充填材料的制备及性能研究

采用Hummers法制备出氧化石墨,再利用超声剥离和热还原方法制备了氧化石墨烯,后经冷冻干燥得到石墨烯粉末,并将其做为抗静电剂研究了石墨烯对聚氨酯材料抗静电性能的影响。结果表明,石墨烯为薄层、透明、非晶态结构;随着石墨烯添加量的增加,材料的电阻率降低,当石墨烯添加量为1%(质量分数,下同)时,材料的电阻率低于10^(10)Ω·cm;石墨烯的加入,一定程度上提高了聚氨酯材料的压缩强度。

抗水聚丙烯酸酯类皮革涂饰剂的制备及性能

以丙烯酸丁酯为软单体、甲基丙烯酸甲酯为硬单体,采用乳液聚合法合成聚丙烯酸酯乳液;采用改进Hummers法和超声波分散制备氧化石墨烯,并利用氧化石墨烯对聚丙烯酸酯乳液进行改性,以期达到增强增韧的效果。研究并探索了软硬单体的比例以及氧化石墨烯的用量对乳液及乳胶膜性能的影响。结果表明:在软硬单体分别为40 g、24 g且氧化石墨烯用量为0.03 g时,改性聚丙烯酸酯乳液稳定,成膜手感舒适、光泽好,回弹性好。

纯棉织物氧化石墨烯防紫外线整理

氧化石墨烯具有优异的电学、光学性能且在水中具有很好的分散性,可用于织物防紫外线功能整理。文中研究了氧化石墨烯用于纯棉织物防紫外线功能整理,探讨了不同整理方法对织物性能的影响,并通过单因素试验、正交试验研究了浸渍工艺中氧化石墨烯用量、浸渍温度、浸渍时间、水洗次数对整理后纯棉织物防紫外线性能的影响。结果表明,氧化石墨烯用于纯棉织物防紫外线整理,可实现纯棉织物优异的防紫外线性能,且浸渍工艺整理的织物防紫外线性能、均匀性、手感等各方面均较优异;确定最佳工艺条件为:氧化石墨烯用量2.0 g/L,浸渍温度为100℃,浸渍时间为30 min,水洗10次。

氧化石墨烯羧基化改性研究

利用氢溴乙酸对羧基氧化石墨烯(GO-COOH)羧酸进行羧基中的化合物改性,制备了羧基中的化合物氧化石墨烯(GO-COOH-COOH),通过傅里叶光谱变换和近红外光谱、原子力光谱显微镜、热重力学分析对其结构进行了表征。然后我们采用不同物理用量的产物GO-COOH-COOH通过各种物理共轭预混分别反应制备了改性甲基聚丙烯酸酯用于皮革作为涂饰黏合剂,并广泛应用于各种皮革上的涂饰。

还原氧化石墨烯对全棉无纺布的抗菌整理研究

探讨了还原氧化石墨烯对全棉无纺布的抗菌整理性能,以期为抗菌功能无纺布的生产起到指导作用.本研究考察无纺布整理前后的表面特征、整理工艺参数对无纺布抗菌性能的影响,并利用正交试验对整理工艺参数进行优化,得到的还原氧化石墨烯比氧化石墨烯具有更强的抗菌性能.整理工艺参数中,氧化石墨烯浓度对抗菌性能影响最大;最佳工艺参数为氧化石墨烯浓度4.5 g/L、浸渍时间50 min、浸渍温度85℃,抑菌率为98.3%,水洗20次后仍有良好的抗菌效果,即还原氧化石墨烯对全棉无纺布整理后具有优良的抗菌性和抗菌稳定性.

还原氧化石墨烯对羊毛织物的功能整理

为了研究还原氧化石墨烯(rGO)整理对羊毛织物功能性的影响,设计单因素试验,以抗静电性能和抗紫外线性能为评价指标,研究整理工艺中氧化石墨烯(GO)质量浓度、维生素C(还原剂)质量浓度、还原时间对整理效果的影响。还原氧化石墨烯(rGO)对羊毛织物功能整理的优化工艺为:GO质量浓度3 g/L、维生素C还原溶液质量浓度2 g/L、25℃恒温水浴、还原时间20 min。整理后羊毛织物的紫外线防护系数(UPF)值达176.52,半衰期为2.2 s,抗静电性能和抗紫外线性能优异,且阻燃性有一定提升,耐水洗性能良好,但透气性稍有下降。

涤纶织物的氧化石墨烯负载及其抗静电性能

为解决涤纶织物的易起静电问题,通过多巴胺原位聚合和氧化石墨烯循环浸渍层层自组装负载实现其抗静电功能,制备一种涤纶基抗静电织物。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、织物静电测试仪等表征织物的结构和抗静电性能。结果表明:多巴胺的引入有利于氧化石墨烯的负载,同时增加织物表面的亲水基团,直接改善涤纶织物的抗静电性能;当氧化石墨烯质量浓度低于20 g/L时,随着其质量浓度的增加,织物的抗静电性能逐渐提高,当质量浓度保持在15 g/L时,平纹涤纶织物的表面静电压和半衰期分别为1156 V、1.210 s,斜纹涤纶织物的表面静电压和半衰期则为1243 V、1.510 s;经15次水洗,平纹涤纶织物的表面静电压和半衰期仍能达到1179 V和1.290 s,斜纹涤纶织物表面静电压和半衰期可达1263 V和1.580 s。

氧化石墨烯/壳聚糖改性涤纶织物的抗静电性能

通过改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),采用层层自组装法将氧化石墨烯和壳聚糖(CS)组装在涤纶织物表面构成CS/GO复合膜.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射表征氧化石墨烯的形貌、化学组成及层间距;采用扫描电子显微镜、织物感应静电仪分析CS/GO复合膜织物的表面形貌结构和抗静电性能.研究发现,GO和CS成功地交替组装在涤纶织物表面,改性织物的吸水率和抗静电性得到改善.其中,CS质量浓度为2g/L,组装5层复合膜的织物,其静电半衰期值从181.54s下降至2.44s,且耐水洗性良好.

石墨烯在抗静电涤纶织物上的应用

由于石墨烯具有优良的电学性能和力学性能,试验通过Hummers法,将石墨氧化为氧化石墨烯(GO),再用水合肼将氧化石墨烯(GO)还原成石墨烯,并将其应用到涤纶织物的抗静电整理中。对合成的氧化石墨烯(GO)和石墨烯,利用傅里叶红外光谱仪进行结构分析,使用扫描电镜观察其表面形貌,并通过超声静置的方法测试它们的分散稳定性能。结果表明:使用水合肼还原GO所得的石墨烯,其表面的含氧官能团大大减少,且具有良好分散性能。将石墨烯分散液和水性聚氨酯按一定比例复配,以浸轧-焙烘工艺对涤纶织物进行抗静电整理,测试了织物的抗静电性能以及抗静电性的耐水洗性能。结果表明,当石墨烯用量为5 g/L时,涤纶织物的表面静电压为932 V,半衰期为0.54 s。经过20次皂洗,表面静电压和半衰期仍能达到952 V和0.62 s,说明具有持久的抗静电效果。

银/还原氧化石墨烯负载聚丙烯熔喷非织造材料的制备及抗菌抗静电性能

为了赋予聚丙烯(PP)熔喷非织造材料良好的抗菌和抗静电性能,使其在医疗卫生等领域得到更广泛的应用,首先利用聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)对PP熔喷非织造材料进行表面改性得到P-PP,再通过微波辅助法负载银/还原氧化石墨烯(Ag/rGO)得到了Ag/rGO-P-PP复合熔喷非织造材料。同时制备了单独负载rGO、Ag的rGO-P-PP、AgP-PP和未经表面改性处理的Ag/rGO-PP材料。通过对复合材料的结构和性能表征,表明Ag/rGO成功负载到P-PP熔喷非织造材料的表面,得到的复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于99.99%,表面电阻率达到1.77kΩ,半衰期达到0.01 s。与rGO-P-PP、Ag-P-PP和Ag/rGO-PP相比,Ag/rGO-P-PP减少了纳米Ag的团聚,负载较均匀,抗菌和抗静电效果也最佳。