耐污发光柔性复合材料的制备与性能研究

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以纺织纤维为增强体,与低模量、低强度、韧性的高聚物基质材料经过一定成型加工方法制成的纺织纤维柔性复合材料已成为继石材、木料、金属和玻璃之后的第五大建筑材料。其作为建筑材料具有质量轻、安装快捷、节能减耗、建筑外形构造灵活、抵御地震等破坏能力强等优点,在国内外得到广泛地应用。目前,建筑用纺织柔性复合材料主要有PTFE(聚四氟乙烯)纺织柔性复合材料、PVC(聚氯乙烯)纺织柔性复合材料和ETEF(乙烯一四氟乙烯共聚物)纺织柔性复合材料三大类。我国在该类产品的开发及应用上起步较晚,生产技术方面落后于国际水平,现以生产PVC纺织柔性复合材料为主,但是普遍存在力学性能达不到要求、产品无抗污染性能等问题,对于建筑用纺织柔性复合材料的高端产品还主要依赖于进口。因此通过研究,提高现有产品的质量及性能,特别是应用纳米技术开发耐污自洁的建筑用柔性复合材料,对于推广其在国内的应用具有非常重要的意义。本课题采用涂层法制备了PVC柔性复合材料,并研究了各涂层工艺(焙烘温度、涂层厚度、DOP份数、PVC浆料浓度)对PVC柔性复合材料力学性能(拉伸、撕裂、剥离性能)的影响。根据研究结果从中选择使综合力学性能最佳的涂层工艺,即:焙烘温度160℃,涂层厚度0.685mm,增塑剂份数50份,浆料浓度16.7%。此外,还研究探讨了涂层前后织物拉伸和撕裂性能的变化及原因。同时,采用涂层法对PVC柔性复合材料进行表面纳米TiO2及发光材料改性处理,并研究经表面改性后PVC柔性复合材料的耐污、发光、被重复利用以及表面纳米TiO2及发光材料颗粒与PVC柔性复合材料的粘附性能,且探讨分析了各因素(复合涂料涂层层数、纳米TiO2浓度、发光材料与纳米TiO2的质量比P)对PVC柔性复合材料耐污性能的影响,根据研究结果从中选择使PVC柔性复合材料耐污性能最佳的参数,即:涂层层数3层,纳米TiO2浓度1%,发光材料与纳米TiO2的质量比为3。添加掺杂稀土离子的发光材料不仅赋予PVC柔性复合材料夜间自发发光功能,且提高了复合材料表面纳米TiO2的光催化活性,改善了PVC柔性复合材料的耐污性能。
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