纺织学报 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (07): 99-103.

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氦等离子体接枝聚合棉织物的疏水改性

  

  • 收稿日期:2015-06-15 修回日期:2016-04-11 出版日期:2016-07-15 发布日期:2016-07-15

Hydrophobic modification of cotton fabric by helium low temperature plasma inducing graft polymerization

  • Received:2015-06-15 Revised:2016-04-11 Online:2016-07-15 Published:2016-07-15

摘要:

为赋予棉织物疏水性能,采用氦为气氛的低压射频辉光放电等离子体对棉织物进行一步法接枝聚合四甲基四乙烯基环四硅氧烷。考察氦等离子体处理压强、时间和功率对棉织物接枝聚合四甲基四乙烯基环四硅氧烷接枝率的影响,并对氦等离子体处理前后的棉织物进行红外光谱、X 射线光电子能谱、热重、扫描电镜和疏水性能测试。结果表明:经氦等离子体处理后的棉纤维表面被一层均匀、致密的薄膜包覆,并具有较好的耐热稳定性;在等离子体处理时间为2 ~3 min、压强为20 Pa、功率为80W时,四甲基四乙烯基环四硅氧烷单体在棉织物上接枝增重率为4.52%,织物的水接触角可达150°;红外光谱和XPS 分析表明棉织物表面引入了新的Si—O 键和Si 元素。

关键词: 棉织物, 氦低温等离子体, 四甲基四乙烯基环四硅氧烷, 疏水性, 接枝率

Abstract:

Helium plasma inducing graft polymerization of 1, 3, 5, 7-Tetravinyl-1, 3, 5, 7-tetramethylcyclotetrasiloxane (D4Vi) was investigated on cotton fabrics to prepare hydrophobic materials. The effects of plasma treatment parameters, such as RF power, treatment pressure and time on the graft ratio were investigated. Moreover, morphological, structural and hydrophobic properties of cotton before and after plasma treatment were characterized using field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and water contact angle analysis respectively. The results showed that the treated cotton fibers were coated by uniform, dense films which perform and cotton fabric presents an excellent hydrophobicity with a water contact angle of 150° under a load pressure of 20Pa, RF power of 80W and time of 2min. Infrared and XPS spectra indicated that after initiation by the He plasma, the surface of cotton fabrics introduced new Si-O bonds and Si element.

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