核壳型无甲醛涂料印花粘合剂乳液的合成与应用性能

选择新型的交联单体代替N-羟甲基丙烯酰胺,采用半连续种子乳液聚合法制备核壳型环保粘合剂。TEM观察到粘合剂乳液粒子具有明显的核壳结构。分析结果表明:粘合剂乳液固含量约30%,粒子粒径分布均一,粒径150 nm左右,且粒径随交联单体的用量增加而逐渐变大。采用丙烯酸羟丙酯交联单体的反应活性较高,容易形成凝胶物。其用于棉织物涂料印花时摩擦牢度、刷洗牢度、皂洗牢度和手感都良好,与所对照的商品粘合剂差别较小。

三维浅交弯联机织复合材料拉伸性能的有限元分析

本文通过绘图软件PRO/E5.0构建了用于拉伸性能研究的三层浅交弯联机织复合材料的数字化结构模型。借助大型有限元分析软件ANSYS Workbench对复合材料在1mm的拉伸变形下复合材料、纤维增强体及树脂基体的拉伸应力、应变分布情况进行模拟、计算,并对1mm拉伸位移下复合材料的破坏行为和破坏机理进行分析。结果表明:复合材料承受拉伸载荷时,纤维增强体起主要承载作用,树脂基体起次要承载作用;平行于拉伸方向的纬纱比垂直于拉伸方向的经纱承受更大的载荷作用;1mm拉伸位移下,复合材料破坏行为主要为纤维拉伸变形、纤维与树脂间脱粘及树脂的破碎。

固化方式对三维浅交弯联机织复合材料弯曲性能的影响

本文以2400tex无捻玻璃纤维粗纱为原料,在SGA598型三维织机上制备出一种三维浅交弯联机织复合材料预制体,以环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023以质量比3∶1的比例组成树脂体系,并将经过表面处理的预制体与树脂基体以质量比1∶1的比例通过手糊的方式复合成型。复合材料固化过程分别使用传统热固化、真空条件下热固化和微波固化三种方式进行,制备出三维浅交弯联机织复合材料。分别考察复合材料在热定型过程中的温度变化情况,复合材料的弯曲力学性能及破坏断面,比较三种方法对复合材料性能的影响。结果表明:采用微波固化方式对复合材料进行复合成型,其在升温速度、弯曲性能和纤维与树脂间的界面性能等方面均明显好于真空固化和热固化等方式。

TiO2溶胶光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四正丁酯[Ti(OC4H9)4]为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,在20℃制备了有光催化活性的TiO2溶胶.在40 W紫外灯光照条件下,通过对亚甲基蓝的降解试验,研究了溶胶制备条件、溶胶用量、光照时间和亚甲基蓝溶液初始质量浓度与光催化效果的关系.试验结果表明:当Ti(OC4H9)4与H2O量比为1∶100,20℃下陈化7 d,制得的TiO2溶胶对0.20 g/L亚甲基蓝溶液的降解率达到97.5%,具有较好的光催化性能.

常压空气等离子体处理涤纶织物的喷墨印花

采用脉冲常压空气等离子体对涤纶织物进行表面改性处理,再用浅品色纳米颜料墨水进行喷墨印花。探讨了等离子体处理时间和极板间距对K/S值的影响,并对处理前后的涤纶织物进行润湿性分析。结果表明,等离子体最佳处理工艺条件为:功率300 W,时间180 s,极板间距3 mm。处理后涤纶织物的亲水性和防渗性显著提高,喷墨印花织物图案清晰、得色量高,且不影响印花色牢度。

涤棉织物的改性硅溶胶／有机硅聚氨酯疏水整理

采用有机硅聚氨酯树脂和氟硅烷改性硅溶胶共混整理液浸渍涤/棉织物,得到高疏水性的整理织物。SEM表明,整理后织物表面成膜均匀,并且具有一定的粗糙性。当改性硅溶胶质量分数为23.5%时,接触角达到最佳145°。该整理织物在-10、140℃的极端环境中处理后,接触角仍保持在145°;经过200次干摩擦后,织物仍拥有135°的接触角,表现出良好的耐寒、耐热和耐摩损性。

TiO2溶胶／UV催化降解直接大红4BS

以钛酸正丁酯为前驱体、乙醇为溶剂、盐酸为催化剂,采用溶胶法制备了具有光催化性能的TiO2溶胶。研究了染料初始浓度、pH、H2O2添加量对直接大红4BS降解效果的影响,同时考察了TiO2溶胶/UV体系与TiO2溶胶/H2O2/UV体系光催化的反应动力学。结果表明,当直接大红4BS的初始浓度为0.2g·L-1、pH为2.0时,TiO2溶胶对直接大红4BS的降解效果较好;当H2O2添加浓度为0.03%时,可以有效促进光催化反应,当添加浓度增大时,对光催化反应没有促进作用。TiO2溶胶光催化反应符合一级反应,半衰期为81.1;TiO2溶胶/H2O2体系光催化反应半衰期为72.6,TiO2溶胶/H2O2体系具有更优的光催化效率。

等离子体对喷墨印花织物表面的影响

以空气、氩气为气氛的常压等离子体对涤纶织物进行表面改性,再用蓝色纳米颜料墨水进行喷墨印花。探讨了等离子体处理对涤纶表面形貌、化学组分、润湿性,以及印花性能的影响。研究发现,常压等离子处理涤纶织物后,可提高喷墨印花的清晰度和颜色鲜艳度,改善了渗化性能;XPS谱显示,涤纶表面的化学组分也发生了改变;扫描电镜分析显示,等离子体处理后纤维表面产生凹坑。

卤胺化合物改性壳聚糖/TiO_2抗菌复合膜的制备

将5,5-二甲基海因接枝到壳聚糖上,添加TiO2,用涂膜的方法制备复合膜。比较分析了不同参数条件下的氯含量高低,得出最佳工艺参数,然后按照最佳工艺参数制备复合膜,对复合膜进行了SEM和XRD表征,分析了其紫外稳定性及抗菌性能。结果显示:TiO2可均匀分布在复合膜中,TiO2的加入可以明显地提高复合膜的紫外光稳定性。氯化后的复合膜(氯含量为8.17×1020atom/cm2)对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有很好的杀菌效果(10min可以全部杀死7.1log的金黄色葡萄球菌和99.33%的大肠杆菌),该复合膜可用于食品包装材料及生物医药等方面。

少量氩气对等离子体处理涤纶喷墨印花的影响

采用空气混合少量氩气常压等离子体对涤纶织物进行表面改性处理,再用浅蓝色纳米颜料墨水进行喷墨印花.探讨了等离子体处理对涤纶织物喷墨印花的K/S值、防渗效果、纤维表面形貌的影响,并对不同的氩气混合比例和处理层数做了比较.结果表明:经空气氩气混合气体等离子体处理的喷墨印花用涤纶织物,其亲水性和防渗性显著提高,喷墨印花图案清晰,得色量提高,印花色牢度没有降低;最佳氩气混合比例为20%,最佳处理条件为:功率300 W,时间150 s,极板间距3 mm.

三维角联锁机织复合材料经纬向剪切性能有限元分析

本文使用三维绘图软件Pro/E 5.0构建出三维浅交弯联机织复合材料在经纬向模型,借助有限元软件ANSYS分别对其施加相同大小的剪切载荷作用,通过数值模拟的方法计算出复合材料及其纤维与树脂组分的剪切应力、应变分布情况。通过对其应力、应变分布情况的分析,探究三维浅交弯联机织复合材料在经纬向剪切载荷作用下的力学行为,并预测其破坏模式。结果表明:复合材料在纬向的剪切性能好于经向;纤维作为主要承载体表现出较大的剪切应力与较小的剪切应变;复合材料在剪切载荷作用下的破坏形式主要为复合材料的倾斜、坍塌及分层、纤维的脆断、树脂的破碎及纤维与树脂间的脱粘。

衬经结构对角联锁机织复合材料拉伸力学性能的影响

以2400 tex无捻玻璃纤维粗纱为原料,设计并织制了两种不同结构的三维角联锁机织预制体。以环氧树脂E51及固化剂聚醚胺WHR-H023充分混合作为树脂基体,通过真空辅助成型工艺进行复合成型。对制备出的复合材料拉伸性能进行测试,探究两种结构的力学性能差异并分析其原因。结果表明:相同工艺下,含有衬经结构的预制体制备出的复合材料纤维体积分数略高于无衬经结构的复合材料;含衬经结构的复合材料在经纬向拉伸、弯曲破坏强度、拉伸弹性模量均相对较大;不含衬经结构的复合材料在经纬向均表现出更好的韧性。

低温氧等离子体处理真丝织物的喷墨印花

采用低温氧等离子体对真丝织物进行表面改性处理,再用浅品色纳米颜料墨水进行喷墨印花。探讨了低温等离子体处理时间、处理功率和处理压强对真丝织物喷墨印花K/S值的影响,并对处理前后的真丝织物进行了动态接触角分析。结果表明,低温氧等离子体处理喷墨印花用真丝织物的最佳处理工艺条件为:时间10 min,压强50 Pa,功率80 W。经该条件处理后的真丝织物的亲水性和防渗性显著提高,喷墨印花织物图案清晰、得色量提高,并且没有降低印花色牢度。

超疏水防紫外双功能水性织物涂层的制备及性能研究

利用乳液缩聚法制备芯材为氟硅烷(FAS13)壁材接枝紫外吸收剂的二氧化硅微胶囊,将其与有机硅树脂乳液共混,涂覆于棉织物表面形成超疏水防紫外织物涂层。通过扫描电镜和透射电镜观察微胶囊的形态和粒径,并对涂层的水接触角和防紫外性能进行了测试,同时测试了涂层的耐老化、耐磨损、耐高温以及耐酸碱性。结果表明:织物涂层中微胶囊最佳含量为45%(其中内含6%紫外吸收剂),由此制备的涂层表面水接触角可达到150°以上,并且具有较好的耐老化、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐磨损等性能;同时该织物涂层具有优异的防紫外性,紫外线防护系数(UPF)可以达到111.2。

含氟硅烷微胶囊水性超疏水涂层的制备与性能

利用溶剂挥发法制备包裹氟硅烷（FAS13）的微胶囊，并将其与FAS13改性的气相二氧化硅、具有光催化活性的二氧化钛（P25）及有机硅树脂乳液通过简单共混制备得到水性超疏水涂料，将其涂覆于基材表面并经过UV光照即得超疏水涂层。通过扫描电镜和透射电镜观察微胶囊的形貌，并对涂层进行耐老化测试。考察颜基比、P25用量及微胶囊用量对涂层超疏水性能的影响。结果表明：颜基比为4．5：5．5、P25含量为5％、微胶囊含量为20％。25％时，基于此配方制备的涂层表面水接触角可达到160°以上，加速老化试验360h后，涂层表面依然保持超疏水性，同时该超疏水涂层具有良好的耐酸碱性。

三维浅交弯联机织复合材料弯曲性能的有限元分析

借助Pro/Engineer绘图软件,建立三维浅交弯联机织复合材料及弯曲压头的结构模型,进行弯曲性能研究。借助ANSYS Workbench有限元软件,探究复合材料在5 mm弯曲位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布,并对复合材料的破坏模式进行预测。结果表明:三维浅交弯联机织复合材料在弯曲载荷的作用下,试样与上、下压头接触处最容易发生弯曲破坏;三维浅交弯联机织复合材料在承载弯曲载荷时,增强体纤维起到主要承载作用,树脂基体起次要承载作用;在5 mm的弯曲载荷作用下,复合材料的破坏模式主要是树脂的破碎。

三维角联锁机织复合材料弯曲抗疲劳性能有限元分析

使用三维绘图软件PRO/E 5.0绘制出三维角联锁机织复合材料结构模型,借助有限元软件ANSYS Workbench对该结构模型的弯曲疲劳性能进行分析。在复合材料弯曲静力学分析的基础上,添加疲劳工具对复合材料的抗疲劳性能进行分析,通过复合材料纤维、树脂各自的寿命、损伤分布云图分析复合材料的抗疲劳性能。结果表明:弯曲载荷作用下,复合材料与弯曲压头接触的位置表现出更大的弯曲应力;这些位置在较小循环载荷作用下较早发生破坏;与测试方向平行的纬纱较经纱发生更严重的破坏。

氢氧化钠对玻纤/环氧树脂复合材料侵蚀及力学性能影响研究

以2400tex无捻玻纤粗纱为原料,在SGA598型三维织机上制备出一种三维浅交弯联机织复合材料预制体,以20%(wt,质量分数)的氢氧化钠溶液作为侵蚀液在60℃的温度下,以浸泡的方式对玻璃纤维预制体进行处理;以环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023以质量配合比3∶1的比例组成树脂体系,通过真空灌注成型的方式制备出三维浅交弯联机织复合材料。采用原子力显微镜、万能材料试验机、扫描电镜等仪器来测试与验证氢氧化钠溶液对预制体的侵蚀效果及对复合材料力学性能的影响。结果表明:氢氧化钠溶液浸泡20min玻璃纤维后,玻璃纤维间产生了粘合作用,有利于提高复合材料力学性能,复合材料弯曲强度达到最大为602MPa;超过20min后,氢氧化钠溶液的侵蚀作用破坏了玻璃纤维的结构,影响了复合材料的力学性能。

三维角联锁机织复合材料剪切性能有限元分析

使用三维绘图软件Pro/E 5.0构建出一种三层角联锁机织复合材料的细观结构模型,借助有限元软件ANSYS对复合材料在剪切力作用下纤维与树脂的应力、应变分布进行数值模拟,并借此分析该复合材料在剪切作用下的力学行为,并预测复合材料破坏模式。结果表明:复合材料在剪切力作用下发生沿剪切力方向程度较均匀的剪切变形;纤维相对于树脂承受更多剪切力作用,产生更大应力,但发生相对较小的应变;纤维中轴向与剪切力方向平行的经纱相对轴向垂直于剪切力的纬纱表现出更大的应力和应变。

预制体表面处理对复合材料低速冲击后剩余强度的影响

以2400tex无捻玻纤粗纱为原料,在SGA598型三维织机上制备出一种三维浅交弯联机织复合材料预制体,以30wt%的硅烷偶联剂水溶液作为表面活性剂,对玻璃纤维预制体进行处理;以环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023质量比3∶1的比例组成树脂体系,通过真空灌注成型方式制备出三维浅交弯联机织复合材料。借助万能材料仪以不同的冲击能量对复合材料进行低速冲击后再测定其冲击后剩余弯曲强度;并通过扫描电子显微镜对冲击形成的凹坑进行观察。结果表明:经过表面处理的预制体制备出的复合材料剩余弯曲强度均大于未处理预制体;且冲击造成的凹坑微观形态更加平整。