光催化自清洁涂层织物加工工艺及性能研究

【摘要】：纳米TiO_2因其造价低廉、原料易得、分解有机物能力强等特性,在材料自清洁研究方面得到广泛应用。本文以疏水性、耐老化有机硅树脂和PVDF与纳米TiO_2共混制备自清洁涂层纺织品,使织物能够在分解有机污染物的同时具备较低的表面张力来防止无机物沾污。为解决硅树脂使用过程中黏度较高的问题,本文选择了几种有机溶剂进行实验,最后筛选出以环己烷作为硅树脂的溶剂。纳米TiO_2表面存在大量-OH,在环己烷中会发生严重团聚,无法良好分散,本文通过添加偶联剂KH-570、表面活性剂JFC以及配制乙醇—环己烷混合液的方法提升纳米TiO_2的分散稳定性。结果表明,在乙醇—环己烷混合液中,纳米TiO_2的粒径较小,分散稳定性较好,其分散性能在乙醇与环己烷体积比为5:9时达到最佳。涂层浆的黏度会对涂层的加工以及涂层织物自清洁性能造成一定影响,有机硅树脂含量为30%时,涂层浆黏度适中,流变性较好且不易渗透织物,成膜后对纳米TiO_2的包覆作用较小,加工性能和光催化性能较好。通过研究有机硅树脂的固化温度以及时间,发现双组分有机硅树脂在乙醇—环己烷混合溶剂下120℃焙烘2min即可完成固化,JFC的加入会使延长硅树脂的固化时间。研究发现,织物的自清洁性能随着纳米TiO_2用量的增加而提升;在树脂与纳米粉体用量相同的条件下,PVDF涂层织物的自清洁性能低于有机硅树脂涂层织物,单组份有机硅树脂涂层织物的自清洁性能高于双组分有机硅树脂涂层织物。PVDF涂层织物的自清洁效果经过40次干摩擦后,会出现一定的下降。本文分别采用比色法和K/S值法对涂层织物的自清洁性能进行测试,结果表明,比色法适用于硅树脂涂层织物的自清洁测试,K/S值法适用于PVDF涂层织物的自清洁测试。本文对涂层织物的耐老化性能进行了研究,结果表明,纳米TiO_2用量的增加会导致自清洁涂层耐老化性能下降,硅树脂与纳米TiO_2用量比不大于3:1时,耐老化性能较好,当硅树脂与纳米TiO_2用量比达到2:1时,耐老化性能出现明显下降。单组分有机硅树脂与PVDF涂层织物的耐老化性能优于双组分有机硅树脂涂层织物。 【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TS195.5

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