棉纖維上片狀Mg(OH)-,2-晶體取向膜的二次生長(zhǎng)法制備.pdf

1、近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注對(duì)由無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料復(fù)合而成的新型材料的研究，由于此類復(fù)合材料具有特殊的性能而被廣泛應(yīng)用于電學(xué)、機(jī)械學(xué)、電化學(xué)和光學(xué)等研究領(lǐng)域。其中使用無(wú)機(jī)材料和有機(jī)高分子纖維材料復(fù)合，可以制備集高反射、低吸收、防火、隔熱一體的功能性織物。Mg(OH)2是一種環(huán)保的阻燃劑，它遇火能發(fā)生吸熱分解反應(yīng)產(chǎn)生水而達(dá)到防火抑煙的效果，同時(shí)其分解產(chǎn)物氧化鎂也是一種良好的阻燃劑。Mg(OH)2作為添加劑已經(jīng)在高分子聚合材料中被廣泛應(yīng)用，但是其

2、在紡織品上的應(yīng)用還鮮見(jiàn)報(bào)道。 本文采用二次生長(zhǎng)的制備方法，實(shí)現(xiàn)片狀Mg(OH)2納米晶體對(duì)棉纖維的包覆，賦予棉織物防火防輻射的特殊性能。為應(yīng)用于其他織物提供理論和實(shí)際的基礎(chǔ)。 本文第一部分是討論羧酸改性的棉織物對(duì)Mg(OH)2晶種吸附的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附平衡的研究。吸附的機(jī)理是Mg(OH)2晶種中的Mg2+和纖維表面的自由羧基通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)是在35℃，通過(guò)改變吸附時(shí)間確定達(dá)到吸附平衡所需的時(shí)間。吸附平衡實(shí)驗(yàn)

3、是35℃下，恒定吸附時(shí)間改變吸附晶種的濃度來(lái)測(cè)定改性棉纖維的吸附能力。實(shí)驗(yàn)證明整個(gè)吸附過(guò)程進(jìn)行得很快，在30分鐘內(nèi)達(dá)到平衡，并且在使用分散劑PVP分散的體系中能更快地達(dá)到平衡。得到的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)分別用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和粒子間擴(kuò)散方程擬合，而吸附平衡數(shù)據(jù)通過(guò)Langmuir和Freudlich方程擬合建模。結(jié)果表明Mg(OH)2晶種在改性棉纖維上的吸附行為比較符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir模型。 本文第

4、二部分討論的是。Mg(OH)2片狀晶體35℃下在改性棉織物表面的二次生長(zhǎng)及最佳生長(zhǎng)條件的確定。反應(yīng)的堿劑是NH3·H2O，鎂源是MgCl2，生長(zhǎng)的過(guò)程中沒(méi)有有機(jī)添加劑或催化劑的存在。生長(zhǎng)在棉纖維表面的Mg(OH)2晶體的性質(zhì)通過(guò)X—射線衍射儀(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)，熱重分析儀(TGA)和全波長(zhǎng)掃描儀來(lái)表征。XRD結(jié)果表示晶體為片狀，SEM圖片可以清晰地看到片狀Mg(OH)2晶體在棉纖維表面的生長(zhǎng)形態(tài)，TGA結(jié)果表明了經(jīng)過(guò)片

5、狀Mg(OH)2晶體包覆的棉纖維在防火隔熱方面的潛在應(yīng)用。通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)有Mg(OH)2織物進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)研究，發(fā)現(xiàn)該織物在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有防輻射的特殊性能。 本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳的二次生長(zhǎng)條件是，通入NH3·H2O和MgCl2溶液至溶液的pH達(dá)到9.68后，向體系中加入有晶種吸附的改性棉織物，并持續(xù)通入NH3·H2O和MgCl2溶液保持過(guò)飽和度，生長(zhǎng)30天可以使Mg(OH)2片狀晶體完全包覆棉纖維。然后對(duì)其進(jìn)行晶格化處理，Mg(OH