棉纖維上片狀Mg(OH)-,2-晶體取向膜的二次生長法制備.pdf

1、近年來，人們越來越關注對由無機材料與有機材料復合而成的新型材料的研究，由于此類復合材料具有特殊的性能而被廣泛應用于電學、機械學、電化學和光學等研究領域。其中使用無機材料和有機高分子纖維材料復合，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)生吸熱分解反應產(chǎn)生水而達到防火抑煙的效果，同時其分解產(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用，但是其

2、在紡織品上的應用還鮮見報道。 本文采用二次生長的制備方法，實現(xiàn)片狀Mg(OH)2納米晶體對棉纖維的包覆，賦予棉織物防火防輻射的特殊性能。為應用于其他織物提供理論和實際的基礎。 本文第一部分是討論羧酸改性的棉織物對Mg(OH)2晶種吸附的吸附動力學和吸附平衡的研究。吸附的機理是Mg(OH)2晶種中的Mg2+和纖維表面的自由羧基通過化學鍵結(jié)合。吸附動力學實驗是在35℃，通過改變吸附時間確定達到吸附平衡所需的時間。吸附平衡實驗

3、是35℃下，恒定吸附時間改變吸附晶種的濃度來測定改性棉纖維的吸附能力。實驗證明整個吸附過程進行得很快，在30分鐘內(nèi)達到平衡，并且在使用分散劑PVP分散的體系中能更快地達到平衡。得到的吸附動力學數(shù)據(jù)分別用準一級動力學方程，準二級動力學方程和粒子間擴散方程擬合，而吸附平衡數(shù)據(jù)通過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二級動力學方程和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及最佳生長條件的確定。反應的堿劑是NH3·H2O，鎂源是MgCl2，生長的過程中沒有有機添加劑或催化劑的存在。生長在棉纖維表面的Mg(OH)2晶體的性質(zhì)通過X—射線衍射儀(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)，熱重分析儀(TGA)和全波長掃描儀來表征。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形態(tài)，TGA結(jié)果表明了經(jīng)過片

5、狀Mg(OH)2晶體包覆的棉纖維在防火隔熱方面的潛在應用。通過對生長有Mg(OH)2織物進行光學性質(zhì)研究，發(fā)現(xiàn)該織物在全波長范圍內(nèi)具有防輻射的特殊性能。 本文通過實驗確定最佳的二次生長條件是，通入NH3·H2O和MgCl2溶液至溶液的pH達到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溶液保持過飽和度，生長30天可以使Mg(OH)2片狀晶體完全包覆棉纖維。然后對其進行晶格化處理，Mg(OH