熱致變色雜化硅溶膠的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、目前，電子授受類熱致變色復(fù)合材料是織物熱致變色整理方法中應(yīng)用較為廣泛的一種染料，但纖維本身對此類復(fù)合材料沒有親和力，雖然此前有研究者采用粘合劑將包裹了熱致變色復(fù)合材料的微膠囊整理到織物上，賦予織物熱致變色性能，但后整理過程中使用粘合劑只能將其粘結(jié)于織物表面，不但容易造成得色不均的后果，而且整理后織物手感發(fā)硬粗糙。而借助于溶膠-凝膠技術(shù)，將雜化了熱致變色復(fù)合材料的硅溶膠通過浸染在纖維表面縮合形成透明且具有良好附著力的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為熱致

2、變色復(fù)合材料“棲息”的載體。這層硅溶膠形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不但在后整理過程中替代了粘合劑的功用，還比以有機(jī)高聚物為壁材的微膠囊有更好的化學(xué)、機(jī)械穩(wěn)定性，更使整理后的紡織品得色均勻。
　　 因此，本文探討了結(jié)晶紫內(nèi)酯-雙酚S-十六醇熱致變色體系的變色機(jī)理，并利用溶膠-凝膠技術(shù)，采用Stober法對硅溶膠進(jìn)行兩種方法改性，優(yōu)化出適用于紡織品整理的熱致變色復(fù)合材料的改性硅溶膠載體的制備工藝，將所得的兩種雜化改性硅溶膠用于織物的熱致變色整

3、理，為紡織品熱致變色整理探索出一種新的工藝簡單且穩(wěn)定性更好地后整理工藝。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先，本文以結(jié)晶紫內(nèi)酯為電子給予體，雙酚S為電子接受體，以十六醇為電子授受反應(yīng)介質(zhì)制備出可逆熱致變色復(fù)合材料，通過對復(fù)合材料的紅外光譜、DSC、核磁共振圖譜測試對可逆熱致變色復(fù)合材料的熱致變色機(jī)理進(jìn)行探討。并推斷出復(fù)合材料中結(jié)晶紫內(nèi)酯在發(fā)色時(shí)并沒有開環(huán)，只是受雙酚S作用發(fā)生了電子云密度變化而產(chǎn)生深色效應(yīng)?？赡鏌嶂伦兩牧系淖兩?/p>

4、溫度范圍與溶劑十六醇的熔程有關(guān)，當(dāng)溶劑由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，溶劑的分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，破壞了雙酚S和紫內(nèi)酯的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料褪色。
　　 其次，研究者們多采用先制備高濃度硅溶膠，再用乙醇對溶膠稀釋后應(yīng)用到后整理中，對制備工藝條件的研究也主要集中于高濃度的硅溶膠。但經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后筆者發(fā)現(xiàn)高濃度的硅溶膠穩(wěn)定性差、粘度大，而且團(tuán)聚的溶膠粒子之間也會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，因此經(jīng)過乙醇的稀釋也很難得到尺寸均勻的溶膠。因此，本文以金屬醇鹽--正硅酸四乙酯

5、(TEOS)為前驅(qū)體，鹽酸為催化劑，采用水-乙醇作為共溶劑，并分別用γ-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和苯基三乙氧基硅烷(PhTES)為改性劑對其進(jìn)行改性。研究制備適宜紡織品整理的低濃度硅溶膠時(shí)水、乙醇加入量、催化劑用量改性劑用量對制得的硅溶膠載體性質(zhì)的影響，優(yōu)化制備工藝，制備穩(wěn)定、透明、均勻、及成膜性良好且對處理樣機(jī)械性能影響小的改性納米硅溶膠載體。對兩種改性硅溶膠進(jìn)行測試后發(fā)現(xiàn)：經(jīng)GPTMS改性后的硅溶膠載體與未改性硅溶膠

6、載體相比，溶膠穩(wěn)定性增加，成膜后柔韌性更好；經(jīng)PhTES改性后的硅溶膠載體與未改性的硅溶膠載體相比，硅溶膠的穩(wěn)定時(shí)間縮短，成膜后疏水性能提高。
　　 最后，本文研究了整理液中熱致變色材料所占比重、焙烘條件以及改性劑等因素對所制備織物熱致變色性能的影響，也考察了兩種改性劑對整理織物的耐摩擦色牢度以及物理機(jī)械性能的影響，研究表明：(1)整理液中熱致變色材料所占比重對所制備的熱致變色織物變色能力有較大影響，而且改性劑的加入也會(huì)影響生成