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勞爾旗幟
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樹(shù)狀大分子化合物的防水整理 已有2人參與
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| 前言1950年,美國(guó)杜邦公司首先將聚四氟乙烯乳液用于織物拒水拒油整理; 1956年3M公司成功開(kāi)發(fā)了以 “Scotchgard”為商品名的織物含氟防水整理劑。目前, 各大公司采用電解法( electro2fluorination) 或調(diào)聚法 ( telomerization)獲得全氟單體,然后通過(guò)全氟丙烯酸酯等聚合得到全氟丙烯酸酯乳液。將該化合物用于織物整理,使織物表面獲得含有氟碳化合物的低表面能狀態(tài),從而達(dá)到拒水、拒油、拒污的效果。然而含氟化合物對(duì)環(huán)境有危害,用于紡織品拒水拒油整理劑的單體全氟辛酸( PFOA ) 及全氟辛酸鹽 ( PFOS)是潛在致癌物質(zhì)。因此需開(kāi)發(fā)新的能獲得更好拒水拒油效果的無(wú)氟類(lèi)防水劑替代品。著名的“荷葉效應(yīng)”是自然界生物拒水的范例。即荷葉表面的精細(xì)結(jié)構(gòu)及晶突,使水和污漬無(wú)法滲透, 油污、水和粉塵不容易沾附荷葉表面,而會(huì)自行流掉, 即自清潔功能�，F(xiàn)在許多科技產(chǎn)品,甚至飛機(jī)的表層以及具有自清潔性能的建筑材料,大多借鑒荷葉的抗污原理。但Rudolf的研發(fā)人員認(rèn)為,把荷葉的結(jié)構(gòu)移植到紡織品上沒(méi)有太大的意義,因?yàn)榧徔椘沸枰牟皇悄欠N堅(jiān)硬、剛性的表面,而產(chǎn)品的手感和抗磨損能力才是紡織品的重要特性之一。近年來(lái),德國(guó)Rudolf公司致力于推出環(huán)保的新產(chǎn)品。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),樹(shù)狀大分子( dendrimer)結(jié)構(gòu)能解決這個(gè)問(wèn)題。“dendrimer”一詞來(lái)自希臘的“Dendron”, 意思是樹(shù)和枝。樹(shù)上的分枝長(zhǎng)到一定程度后,又分成兩個(gè)分枝,如此重復(fù)進(jìn)行,直到長(zhǎng)成球狀樹(shù)叢。在den2 drimer中,分枝是內(nèi)部連結(jié)的高分子聚合鍵,每一個(gè)鍵又會(huì)產(chǎn)生新鍵,全部分枝最終都會(huì)向一個(gè)焦點(diǎn)聚合或向一個(gè)核聚合。在dendrimer上可形成大量以特定基團(tuán)為鍵端的球形物,類(lèi)似于織物的絨毛。合成過(guò)程中,可通過(guò)設(shè)計(jì)這些鍵端去執(zhí)行特殊的化學(xué)功能,也可通過(guò)控制樹(shù)狀分子的代數(shù)和枝的基團(tuán)分子級(jí)數(shù)來(lái)控制dendrimer外部尺寸和內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。因而,也有可能創(chuàng)造與外部性質(zhì)不同的內(nèi)腔和通道,將dendrimer作為載體或受邀晶核的大門(mén),如藥物載體等。在這一能力中, dendrimer 除了為納米技術(shù)建造納米塊外,還起催化作用。Rudolf公司開(kāi)發(fā)的dendrimer采用含碳?xì)涞臉?shù)枝狀高分子,其復(fù)雜的結(jié)晶化過(guò)程和樹(shù)枝狀高分子的結(jié)構(gòu),可與織物表面進(jìn)行粘合,形成不可見(jiàn)的拒水層,并具有良好的透氣性、耐洗性和耐磨性。樹(shù)狀大分子的自我痊愈功能,能使受影響的區(qū)域進(jìn)行自我復(fù)制。 |
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