聚酯织物的直接氟修饰疏水改性及其作用机制

作     者：宇平 王海跃 汪毅 孙钦超 王彦 胡祖明 

作者机构：江苏海洋大学环境与化学工程学院 山东华纶新材料有限公司 东华大学纤维材料改性国家重点实验室 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 082103[工学-纺织化学与染整工程] 

基　　金：江苏省高校自然科学基金面上项目(22KJB430019) 连云港市博士后科研资助项目(LYG20220010) 江苏省高校大学生创新创业训练计划项目(202211641178T,202311641099Y,202311641176H) 

主　　题：聚酯织物 氟化改性 疏水织物 油水分离 海洋油污吸附 

摘      要：为解决传统聚酯纤维分子主链结构中极性酯基导致的疏水性差的问题，提出直接氟修饰策略，以碱性溶液为刻蚀试剂，三氯（1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基）硅烷为氟化改性试剂，在温和条件下对聚酯织物表面进行了简单高效的疏水化改性处理。借助红外光谱仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪、接触角测试仪、扫描电子显微镜-能谱仪等分别表征了氟改性前后聚酯化学结构、熔点、热稳定性、水接触角以及表面元素分布，同时探究了疏水改性机制。研究结果表明：氟化改性前后聚酯织物具有相似的化学结构和熔点，经过碱性溶液刻蚀的未氟化改性聚酯织物表层刻痕明显，氟化改性聚酯织物表层覆盖氟元素和硅元素，疏水性大幅提升，水接触角高达（120±5）°，保持1 h后几乎没有变化，同时对有机溶剂仍具有高的吸附性能；主要作用机制是含氟功能基团的改性剂以化学键键接的方式接枝在水解后的聚酯织物表面，并产生低表面能效果。本文基于直接氟化改性方法制备的聚酯织物在海洋大规模油污处理方面具有较高应用潜力。