摘要
微纳米技术在多功能纺织品开发中发挥了重要作用,除了赋予传统织物抗菌、抗紫外线、亲水、疏水等性质外,还将导电、导热、电磁屏蔽、传感、荧光等多种功能引入纺织品,极大的拓展了功能纺织品的应用领域。微纳米微球因其比表面积大、粒径均匀、高强度、良好的化学活性、光学性能独特等特点,近年来受到不断地研究与发展,在纺织、电子、催化、新能源、生物医学等领域发挥着越来越重要的作用,为推动科技的发展和生活水平的进步起到了难以替代的重要地位。本论文结合微纳米微球的特性,分别合成了具有导电和荧光功能的聚苯乙烯微球,并将它们负载在织物上,制备了具有应变传感和防伪性能的功能织物。具体结果如下: (1)聚苯乙烯(PS)微球和羧基化聚苯乙烯(CPS)微球:以苯乙烯(St)为反应单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂、乙醇和水为溶剂,通过分散聚合制备单分散的PS微球,通过改变反应介质比例(乙醇和水的比例)及稳定剂含量来探究其对PS微球粒径尺寸的影响。当乙醇与水的比例为85∶15时,PVP含量为15 g时,合成的PS微球粒径最小,为562 nm,此时的分散系数为0.127。加入丙烯酸(AA)作为第二反应单体,在PS球表面接上羧基制备CPS微球,使其具有可反应官能团,当AA含量为13%时,此时CPS微球的粒径规整度最好,为661.1 nm,分散系数为0.128。 (2)导电聚苯乙烯(PS/rGO)微球及应变传感织物:以合成的PS微球作为聚合物基体,加入自制氧化石墨烯(GO),通过阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵(OTAB),采用静电自组装法使GO能稳定吸附并包覆住PS微球从而制备PS/GO微球,在超声下将涤氨纶织物置于PS/GO微球溶液中,由于GO表面含有大量的羟基、羧基等含氧基团,具有一定的亲水性,并有助于在水性介质中使其负载在织物上。通过抗坏血酸化学法将PS/GO还原成PS/rGO导电微球,所制备的涤氨纶织物成为导电柔性织物可用来响应不同应变的变化。 (3)荧光聚苯乙烯(CPS/FITC)微球及荧光织物:以合成的CPS微球作为聚合物基体,通过阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵(OTAB),采用静电自组装法吸附荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC),制备CPS/FITC荧光微球,最后将其负载于织物上制备荧光织物。所制备的CPS/FITC由于其优异的水分散性,能很好的分散在水溶液中且为白色溶液,而在紫外光照射卜表现出强烈的黄绿色荧光,且在长时间和不同pH值卜具有荧光稳定性,能保持较好的荧光强度,制备的CPS/FITC荧光微球能满足不同环境以及不同织物的荧光伪检测标识作用,对织物防假冒伪劣具有良好的检测效果。