【摘要】：芳綸纖維作為四大高性能纖維之一,具有優(yōu)異的耐熱性、高強度、阻燃等優(yōu)點,被廣泛用作高性能的結(jié)構(gòu)和功能材料。然而,纖維本身的化學(xué)惰性限制了材料的應(yīng)用,為了充分發(fā)揮芳綸纖維的性能,拓展其應(yīng)用領(lǐng)域,使用綠色環(huán)保的等離子體改性法。在不影響芳綸的整體性能的情況下改性纖維表面,使其黏結(jié)性、浸潤性變好。結(jié)合芳綸與樹脂優(yōu)異的特性,以開發(fā)出輕薄、柔性的芳綸涂層面料。本文主要以平紋三立格、斜紋三立格、緞紋組織、接結(jié)雙層組織的芳綸織物為主材料,以不同含量的聚氨酯、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂為樹脂基體,使用等離子體改性,結(jié)合涂層工藝,制備芳綸纖維增強樹脂基的輕薄型涂層面料。測試芳綸涂層面料的防水透濕性、隔熱性以及隔音性。通過分析不同樹脂用量對性能的影響,力求以最少的樹脂量達(dá)到最好性能的輕薄柔性涂層面料。首先,織物經(jīng)等離子體改性后,表面形貌及化學(xué)元素有了明顯的變化。AFM結(jié)果顯示改性后的纖維表面粗糙度得到了提高,XPS顯示親水元素N和0的增多,接觸角變小,表面能增大,說明等離子改性能夠增強織物與樹脂的黏合并且改善織物的浸潤性。等離子體改性后放置28天內(nèi)的測試,發(fā)現(xiàn)等離子體改性具有時效性,且一周內(nèi)處理效果最佳。其次,比較改性前后芳綸織物與樹脂黏結(jié)的情況,通過SEM觀察表明,經(jīng)等離子體改性的纖維與樹脂黏結(jié)以較均勻致密的方式呈現(xiàn);力學(xué)性能測試結(jié)果表明處理后的涂層面料斷裂強力優(yōu)于未經(jīng)處理的涂層面料。對比改性后同一厚度不同樹脂涂層的涂層面料,FTIR結(jié)果表明等離子體改性前后芳綸織物的分子鍵種類一致,說明等離子體改性不會破壞織物內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然而不同的樹脂涂層以化學(xué)鍵形式黏結(jié)到芳綸織物的表面,使得粘合更牢固;TG的測試結(jié)果顯示芳綸織物本身存在良好的熱穩(wěn)定性,經(jīng)聚氨酯及環(huán)氧樹脂涂層后的織物熱穩(wěn)定性下降。經(jīng)有機硅涂層的芳綸涂層面料,結(jié)合了有機硅與芳綸優(yōu)異的熱學(xué)性能,熱穩(wěn)定性最好。最后,通過測試分析,防水透濕方面,通過接觸角、耐靜水壓測試試樣的防水性,通過透濕杯法測量試樣的透濕性,結(jié)果表明防水透濕性能較佳的樣品為,第三梯度的接結(jié)雙層織物/聚氨酯和斜紋三立格/聚氨酯涂層面料。隔熱方面,通過測試試樣的TPP值研究隔熱性能,得出第二梯度的接結(jié)雙層織物/有機硅樹脂、平紋三立格/有機硅樹脂涂層面料隔熱性能較好。隔聲方面,采用隔聲測最儀測試材料的隔聲系數(shù)和傳聲損失來研究材料的隔熱性能,結(jié)果表明第三梯度的平紋三立格/環(huán)氧樹脂涂層面料的隔聲量最佳。
【圖文】：

第二章材料和方法逡逑２．１實驗材料逡逑平紋三立格織物（圖２－１）：由于在平紋的基礎(chǔ)上添加了經(jīng)向或緯向的纖維，逡逑使得整體具有明顯的方格效應(yīng)，如圖２－２所示。緊牢度、透氣性和抗撕裂等性能逡逑較好，布面平整，手感厚實，色牢度好，常用于軍用和防護服裝面料以及訓(xùn)練服逡逑布、服裝用布、工作服等等。逡逑ＨＡ逡逑圖２－１平紋三立格織物邋圖２－２平紋三立格組織逡逑斜紋三立格織物（圖２－３和圖２－４）：在斜紋的基礎(chǔ)上添加了經(jīng)向或煒向的逡逑纖維，具有抗撕裂、防日曬、防汗?jié)n、色牢度極佳的特點，可用作工裝制服面料、逡逑休閑襯衣面料、特種防護面料、迷彩印花面料等。逡逑■邋＿逡逑圖２－３斜紋三立格織物邋圖２－４斜紋三立格組織逡逑圖２－５為鍛紋織物，圖２－６為五枚三飛緯面緞紋組織圖，，緞紋組織較平紋、逡逑斜紋組織出現(xiàn)更大的經(jīng)浮長或緯浮長，在織物的一面幾乎全被一系統(tǒng)的紗線所覆逡逑全逡逑ｒｍ＿邋0逡逑１１逡逑

第二章材料和方法逡逑２．１實驗材料逡逑平紋三立格織物（圖２－１）：由于在平紋的基礎(chǔ)上添加了經(jīng)向或緯向的纖維，逡逑使得整體具有明顯的方格效應(yīng)，如圖２－２所示。緊牢度、透氣性和抗撕裂等性能逡逑較好，布面平整，手感厚實，色牢度好，常用于軍用和防護服裝面料以及訓(xùn)練服逡逑布、服裝用布、工作服等等。逡逑ＨＡ逡逑圖２－１平紋三立格織物邋圖２－２平紋三立格組織逡逑斜紋三立格織物（圖２－３和圖２－４）：在斜紋的基礎(chǔ)上添加了經(jīng)向或煒向的逡逑纖維，具有抗撕裂、防日曬、防汗?jié)n、色牢度極佳的特點，可用作工裝制服面料、逡逑休閑襯衣面料、特種防護面料、迷彩印花面料等。逡逑■邋＿逡逑圖２－３斜紋三立格織物邋圖２－４斜紋三立格組織逡逑圖２－５為鍛紋織物，圖２－６為五枚三飛緯面緞紋組織圖，緞紋組織較平紋、逡逑斜紋組織出現(xiàn)更大的經(jīng)浮長或緯浮長，在織物的一面幾乎全被一系統(tǒng)的紗線所覆逡逑全逡逑ｒｍ＿邋0逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS195.5;O53

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本文編號：2646842