SiO_2气凝胶的制备及其在隔热涂层织物中的应用

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂,通过溶胶-凝胶法,采用常压干燥工艺制备疏水改性SiO_2气凝胶,并应用于隔热涂层织物的制备。研究TEOS、H_2O、EtOH物质的量比,pH,TEOS、TMCS物质的量比对气凝胶密度和导热系数的影响,优化工艺条件;采用SEM、全自动比表面积与孔径分析仪、水接触角测试仪表征其结构与性能,测试涂层织物的隔热性能,并与未改性SiO_2气凝胶涂层织物比较。结果表明,当TEOS、H_2O、EtOH物质的量比为1∶5∶8,pH为6,TEOS、TMCS物质的量比为1∶1时,疏水改性SiO_2气凝胶具有纳米级多孔网络结构,平均孔径为16.86 nm,孔隙率为96.90%,导热系数为0.027 4 W/(m·k),并具有良好的疏水性。经红外加热灯照射30 min后,涂层织物正反面温差可达4.4℃,比未改性SiO_2气凝胶涂层织物提高了3.6℃,具有较好的隔热性能。     

聚氨酯基TiO_2隔热涂层织物

以聚氨酯为黏合剂,TiO2为功能粒子,采用涂层方法制备高性能的隔热涂层织物。讨论了TiO2用量、搅拌时间、转速、涂层厚度、焙烘温度和焙烘时间对涂层织物隔热性能和机械性能的影响。结果表明,涂层后织物的隔热性能和断裂强力显著提高,撕破强力下降。在TiO2用量18.0%,以1 500 r/min搅拌分散60 min,涂层厚度0.1 mm,140℃焙烘3 min的工艺条件下,涂层织物的隔热性能和机械性能均较好。     

TiO2／CaCO3隔热涂层织物的制备及性能

选用不同功能粒子对棉织物进行涂层整理,制备了对近红外辐射具有显著隔热作用的涂层织物.分析了不同功能粒子在织物上的分布状态,测试了各涂层织物的隔热性能和机械性能,讨论了TiO2/CaCO3的不同配比对涂层织物隔热性能和机械性能的影响.结果表明,经涂层后,织物隔热性能和断裂强力显著提高,撕破强力下降;TiO2与CaCO3的配比为2.5:1时,涂层织物的隔热性能最好,撕破强力下降较少.     

机织物/隔热涂层三明治结构复合材料的制备及红外隐身性能

为制备一种红外隐身复合材料,以低发射率机织物作为上下表层,隔热涂层作为中间层,采用热压工艺得到了一种三明治结构复合材料.其中低发射率机织物选取FDY涤纶长丝为经纱,镀银尼龙长丝为纬纱;隔热涂层选取表面改性的SiO2气凝胶为功能填料,E51环氧树脂为成膜剂.对镀银纤维和SiO2气凝胶颗粒的形貌结构、机织物的红外发射率、隔...     

纤维毡复合SiO_2气凝胶常压干燥法制备超低导热系数保温隔热材料

SiO2气凝胶由于其独特的纳米多孔结构及超低的导热系数引起人们广泛关注。以纤维毡为基材与SiO2气凝胶复合,经表面修饰和常压干燥制成的超低导热系数保温隔热材料,既保留了纯气凝胶独特的纳米孔结构及超低的导热系数,又大幅度提高了机械强度,扩展了其在保温隔热领域的应用。该材料常温常压下导热系数小于0.025W/(m·K),抗压强度大于2MPa,是一种新颖的优质保温隔热材料。     

SiO_2气凝胶在非织造布加工中的应用

SiO2气凝胶是一种新型低密度纳米无机材料,具有比表面积大、导热率低等优良性能,已在电力、化工、建材等领域得到广泛的应用。通过涂层和浸轧的方法将纳米SiO2气凝胶应用于聚酯非织造布加工中,探讨纳米SiO2气凝胶对其力学、热学等相关性能的影响。实验表明,采用涂层或浸轧方式将SiO2气凝胶施加于聚酯非织造布上,无益于隔热效果的改善,但可以改善非织造布的机械性能,并具有一定的阻燃效果。     

TiO2涂层织物的隔热性能及其影响因素

以TiO2为功能粒子,采用涂层方法制得了隔热性能较好的TiO2涂层织物.通过扫描电镜分析对比了涂层前后织物及其纤维的形貌,讨论了基布材料、基布白度和涂层剂种类对涂层织物隔热性能的影响.结果表明:涂层后,TiO2粒子可牢固附着在织物纤维上,织物的隔热性能明显提高;基布材料对其隔热性能的影响较明显,基布白度和涂层剂对其隔热性能的影响甚微.     

ZrO2/SiO2改性隔热纤维素微纤维气凝胶复合织物的制备及其性能

为制备一种隔热的功能纺织品，分别以涤棉混纺机织物、PP熔喷无纺布、PP纺粘无纺布为骨架材料，将经2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)介导氧化后的纤维素微纤维与Zr⁴⁺、SiO₂前体溶液的混合液浇筑到织物表面，经冷冻干燥后制备ZrO₂和SiO₂改性的隔热纤维素微纤维(CMF)气凝胶复合织物。通过傅立叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热成像仪、厚度仪、强力拉伸仪等对气凝胶复合织物进行表面形貌、化学组成、隔热性能及服用性能分析。结果表明：气凝胶复合织物具有较高孔隙率，且气凝胶层与织物表面结合良好；FTIR和XRD表明Zr和Si成功附着在织物表面构成耐高温层；随着气凝胶层厚度的增加，复合织物的隔热性能也有所提升。本文制备的气凝胶复合织物具备优良的隔热性能，且服用性能良好。     

氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶的超双疏防紫外线纺织品

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,在溶胶-凝胶反应过程中,加入纳米CuS,并采用十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)对其改性,成功制备了氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶(F-CuS/SiO2),并将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合应用到棉织物上,制备了超双疏防紫外多功能棉织物。探讨了F-CuS/SiO2质量分数、PDMS质量分数、焙烘温度、焙烘时间等主要因素对整理棉织物疏水性能的影响。结果表明:当F-CuS/SiO2气凝胶为2%,PDMS为1%,焙烘温度为160℃,焙烘时间为8 min时,整理棉织物的疏水性能最佳,水滴接触角可达159.4°,油滴接触角可达151.8°,紫外线防护系数(UPF)为237.43,整理棉织物具有良好的超双疏防紫外自清洁效果。     

纳米TiO2／SiO2复合水溶胶整理纯棉有色织物

采用自制的纳米TiO2/SiO2复合水溶胶对纯棉有色织物进行功能整理.测试纯棉染色织物整理前后的色光、染色牢度、透气率、硬挺度及断裂强度的变化,探讨纳米TiO2/SiO2复合水溶胶整理对纯棉染色织物性能的影响.结果表明,经TiO2/SiO2复合水溶胶整理的织物色光略有变化,各项色牢度变化较小;整理后织物断裂强力损失较严重,但透气性提高,手感基本无变化.     

SiO2气凝胶/芳纶非织造布复合织物的防护功能

为研究SiO₂气凝胶对芳纶非织造布抗压、阻燃防护功能的影响,以芳纶非织造布为骨架材料,将SiO₂气凝胶施加到芳纶非织造布表面,制备出SiO₂气凝胶混杂芳纶非织造布防护材料。通过扫描电子显微镜对其结构形貌进行表征,借助万能材料试验机对其抗压性能进行分析,最后利用热常数分析仪和火焰手系统,测试并评估了制备的防护材料的阻燃隔热性能。结果表明:SiO₂气凝胶以不同大小的块状、颗粒状填充进入芳纶非织造布纤维间的空隙;SiO₂气凝胶可增强芳纶非织造布的抗压性能,且降低其导热系数;混杂SiO₂气凝胶后芳纶非织造布总的吸收能量值降低,说明SiO₂气凝胶可明显增强芳纶非织造布的热防护效果。     

A study of the heat insulation performance of pre-oxidized fiber felts of silica aerogel/silicon carbide composite coatings

Abstract

In this article, pre-oxidized fiber felts of silica aerogel/silicon carbide composite coatings were prepared by the coating process and then compounding silica aerogel with silicon carbide powder as the infrared sunscreen on the pre-oxidized fiber felts. The influence of the ratio of the contents of the silica aerogel and silicon carbide as the infrared sunscreen on the heat insulation performance of coating composites of pre-oxidized fiber felts was discussed, and their mechanical properties were investigated. The results show that with increasing silicon carbide content in the composite coating, the coefficient of thermal conductivity increases gradually; when the working temperatures were 100, 150 and 200?°C, the coating composites of pre-oxidized fiber felts had the best heat insulation performance when the mass ratio of the silica aerogel and silicon carbide was 4:7. The working temperature and the steady-state temperature difference of the coating composites shows a linear relationship, so simple calculation methods of the coefficient of thermal conductivity for the coating composites were given at higher temperatures.     

SiO2气凝胶/聚酯-聚乙烯双组分纤维复合保暖材料的制备及其性能

为开发综合性能优异的复合保暖非织造材料,以聚酯-聚乙烯(PET-PE)双组分皮芯结构复合纤维为主体,通过热风工艺,采用自然沉降法使SiO₂气凝胶粉末粘附于复合纤维表面,制得SiO₂气凝胶/聚酯-聚乙烯纤维复合非织造材料。对复合非织造材料表面SiO₂气凝胶粉末质量分数、微观结构、保暖性能、压缩回弹性能、拉伸性能、透气性能进行测试与分析。结果表明:SiO₂气凝胶粉末与聚酯-聚乙烯复合纤维可有效结合,SiO₂气凝胶粉末的加入对纤维网具有一定的支撑作用,提升了复合非织造材料的压缩回弹性能、拉伸性能,同时因增加了纤维间静止空气的含量,使复合非织造材料的保暖性能得到提升。     

活性炭织物制备及其保温性能

活性炭织物是一种新型的保温材料,利用管式炉将普通纯棉织物在850℃氮气保护下炭化制得活性炭织物。通过显微镜观察织物表面结构,采用红外光谱对炭化棉纤维内部官能团进行表征,并对织物的蓄热升温性能、接触热传递性能和热传导系数进行测试分析。研究结果表明,炭化后织物表面结构完好,但纤维内部基团遭到破坏,织物强力很低;活性炭织物的蓄热升温速率明显高于棉织物,能够快速达到升温平衡,减少耗能;活性炭织物的瞬态热流量比棉织物低,在接触热源过程吸收的热量少,能降低能量损失;活性炭织物的热传系数比棉织物低,和棉织物比较具有良好的隔热作用。     

涤纶织物纳米TiO2颗粒化学复合镀银

采用化学镀技术,实现了不同分散剂分散纳米TiO2颗粒涤纶织物表面化学复合镀银,借助SEM、XRD和TG对镀层表面形貌、结构和织物热性能进行研究,测试织物的电磁波屏蔽、导电、耐磨、透气和光催化性能.结果表明:用PVP&T80作分散剂时,纳米TiO2的引入对镀层结构没有影响,但晶粒尺寸增大;随着纳米TiO2质量浓度的增加,...     

Pd修饰TiO2光催化材料在棉织物中的应用

为提高棉织物表面TiO2的光催化效果,以棉针织物为载体,纳米羟基磷灰石（HAP）为保护剂,纳米TiO2为光催化剂,实践Pd对光催化剂的表面改性,制备具有光催化功能的纺织装饰材料。并采用扫描电镜、气相色谱等测试手段,对整理剂在织物表面的沉积状况、织物对甲醛的催化降解效率等进行测试和分析。结果表明：经过Pd表面改性后,织物表面TiO2的光催化效果得到明显的改善,较改性前提高了49%,并具有很好的紫外防护效果;纳米HAP整理对织物表面光催化剂具有一定的吸附效果。     

纳米SiO_2的分散对大豆蛋白/PVA复合膜性能的影响

采用超声波对纳米SiO2进行分散,为探讨纳米SiO2的分散情况对大豆蛋白/PVA复合薄膜性能的影响,通过单因素试验和正交试验,对复合薄膜的性能进行了系统研究。试验结果表明:纳米SiO2的超声时间,超声温度和超声功率对复合薄膜的性能均有影响;当超声温度为45℃,超声功率为160W,超声时间为40min时得到的复合膜性能最佳,其中超声温度对薄膜的性能影响最大,其次是超声功率和超声时间;在最佳条件下,薄膜的抗张强度为9.33MPa,伸长率为76.13%,透光率为21.85%,吸水率为47.77%。     

废棉再生气凝胶/经编间隔织物复合材料的制备及其性能

针对废旧纺织品制备纤维素气凝胶存在强度低、脆性高、韧性差的问题,将废旧棉花溶解在氢氧化钠/尿素水溶液体系中得到棉纤维素气凝胶(CFA),然后将经编间隔织物(WKSF)与其进行原位复合,经冷冻干燥得到CFA/WKSF复合材料,并对其形貌、压缩和隔热性能进行分析与研究。结果表明:CFA/WKSF复合材料保持了气凝胶的多孔网状结构;WKSF的加入使CFA的力学性能得到提高,其中编链和衬纬结构WKSF的加入使得CFA的压缩弹性模量和屈服强度分别提高了180%和450%,六角形网孔结构WKSF的加入使得CFA的压缩弹性模量和屈服强度分别提高了70%和312%;加入六角形网孔结构WKSF后,CFA/WKSF复合材料的导热系数相比CFA仅增加5%,仍具有良好的隔热性。