抗紫外聚丙烯纤维及织物的制备及研究

摘要

聚丙烯由于具有强度高，耐磨性好，耐腐蚀性好，成本低和易成型等优点，使其在许多领域都有重要应用。但是，由于聚丙烯含有甲基侧链，在紫外照射下极易老化，因此对其进行抗紫外改性具有非常重要的意义。在众多改性方法中，由于表面改性可以在不改变基体本体性能的前提下，赋予其表面新的功能，目前已逐渐成为一种简便可行的改性方法。
　　近年来，多巴胺凭借其简单温和的反应条件及对各种材料超强的黏附能力，已日益得到人们的重视。利用多巴胺氧化自聚反应，牢固地黏附在聚丙烯纤维表面，形成聚多巴胺层。经测试，在不改变力学性能的前提下，纤维的亲水性得到显著改善。
　　本文利用PDA上的邻苯二酚基团还原溶液中(NH4)2TiF6水解生成的二氧化钛(TiO2)分子，并将TiO2固定在基体表面，形成TiO2涂层，从而达到抵抗紫外线的作用。测试结果表明，PDA和TiO2成功沉积在基体表面，改性后基体的热稳定性提高，并且在力学性能基本保持不变的情况下PP-PDA-TiO2-12h样品的紫外保护系数提高了近250倍。
　　另一方面，PDA上的邻苯二酚基团可以通过迈克尔加成或席夫碱反应将壳聚糖(CS)接枝在材料表面，使基体带正电荷，再分别以氧化石墨烯(GO)和CS作为聚阴离子和聚阳离子，通过两者的静电吸附作用层层交替沉积在基体表面，从而达到抵抗紫外线的作用。测试结果表明，GO和CS成功自组装在基体表面，改性后基体的亲水性和热稳定性有所提高，并且在力学性能保持不变的情况下(GO/CS)10样品的紫外保护系数相比于原PP提高了近500倍，赋予了基体优异的紫外保护性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 聚丙烯纤维发展概述

1．2 聚丙烯纤维的分类及应用

1．3 聚丙烯纤维的改性方法

1．3．1 共混改性技术

1．3．2 表面改性技术

1．4 聚多巴胺

1．4．1 聚多巴胺简介

1．4．2 PDA聚合机理

1．4．3 PDA表面改性的研究

1．5 层层自组装

1．5．1 自组装驱动力类型

1．5．2 自组装技术的应用

1．6 本课题研究意义和研究内容

1．6．1 本课题研究目的与意义

1．6．2 本课题的主要研究内容

第二章 多巴胺涂覆时间对纤维性能的影响

2．1 实验部分

2．1．1 实验药品与试剂

2．1．2 实验主要仪器

2．1．3 聚多巴胺的涂覆

2．1．4 表征及测试

2．2 结果与讨论

2．2．1 纤维表面化学组成分析

2．2．2 纤维亲水性分析

2．2．3 纤维结晶度分析

2．2．4 力学性能分析

2．2．5 表面形貌分析

2．2．6 涂层牢固程度分析

2．3 本章小结

第三章 聚多巴胺诱导抗紫外聚丙烯纤维的制备及研究

3．1 实验部分

3．1．1 实验材料与试剂

3．1．2 实验主要仪器

3．1．3 抗紫外聚丙烯纤维的制备

3．1．4 表征及测试

3．2 结果与讨论

3．2．1 纤维表面化学组成分析

3．2．2 纤维晶体结构分析

3．2．3 纤维表面形貌分析

3．2．4 纤维热稳定性能分析

3．2．4 纤维力学性能分析

3．2．5 紫外保护性能

3．3 本章小结

第四章 聚多巴胺诱导层层自组装抗紫91、聚丙烯无纺布的制备与研究

4．1 实验部分

4．1．1 实验材料与试剂

4．1．2 实验主要仪器

4．1．3 氧化石墨烯的制备

4．1．4 表面涂层的制备

4．1．5 GO和CS静电自组装

4．1．6 氧化石墨烯的表征

4．1．7 自组装无纺布的表征及测试

4．2 结果与讨论

4．2．1 氧化石墨烯的结构与形貌

4．2．2 GO／CS自组装无纺布的形貌及结构表征

4．3 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

硕士生期间发表论文和参加科研情况

致谢