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·22· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

涂层织物的水滴滚动角随 SiO 2 质量分数的增加
而减小，当 w(SiO 2 )=15%时，接触角为 154，滚动
角为 9，达到了超疏水效果（接触角＞150，滚动
角＜10）。这是由于随着 SiO 2 质量分数的不断增加，
构筑的涂层表面粗糙度增大，涂层表面微纳米状凸
起的分布越密集，微纳米状凸起中储存的空气膜对
水滴与涂层表面的阻隔程度越大，使涂层织物稍有
倾斜水滴便能快速滚落 [20-21] 。同时表明 SiO 2 的加入
进一步提高了涂层织物的疏水性能，但这是在有机

图 3 棉织物紫外光固化涂层整理前后的红外光谱 氟硅聚氨酯对织物整理的前提下，聚氨酯中的有机
Fig. 3 FTIR spectra of cotton fabric obtained before and 氟硅链段降低了涂层织物的表面能，SiO 2 在低表面
after UV curing 能的涂层织物上构建了粗糙结构，这种粗糙的低表

2.3 紫外光固化整理织物的疏水性能 面能涂层使织物具有超疏水性能，由此说明涂层织
通过改变整理液中的纳米二氧化硅颗粒的用 物的超疏水性能是在有机氟硅聚氨酯和 SiO 2 的共同
量，考察涂层织物的疏水性能变化，图 4 为二氧化 作用下达到。综合考虑涂层织物的接触角与滚动角
硅用量对涂层织物接触角和滚动角的影响。 性能，选择 w(SiO 2 )=15%，此时涂层织物具有超疏
水性能。
2.4 紫外光固化整理织物的紫外线防护性能
通过改变整理液中紫外线吸收剂（UVA400）的
质量分数，得到整理液中 w(SiO 2 )=15%时，UVA400
用量对涂层织物的紫外线防护性能的影响，见表 1
和图 5。

表 1 UVA400 用量对涂层织物紫外防护效果的影响
Table 1 Effect of UVA400 content on the UV protection factor
of coated fabric
w(UVA400)/% UPF T(UV-A)/% T(UV-B)/%

图 4 二氧化硅用量对涂层织物疏水性能的影响 未整理 14 5.20 6.41
Fig. 4 Effect of silica content on the hydrophobicity of coated 0 26 4.48 2.67
fabric
1.0 53 3.03 1.48
1.5 72 2.96 1.20
由图 4 可见，有机氟硅改性聚氨酯单独整理的
2.0 85 2.74 0.90
织物接触角为 150，当 w(SiO 2 )<7%时，涂层织物的
接触角随 SiO 2 质量分数的增加而提高，此时，有机
氟硅改性聚氨酯包裹 SiO 2 ，在织物表面构筑粗糙的
低表面自由能涂层，涂层表面的微纳米状凸起与水
滴接触时，在涂层织物表面和水滴之间形成一层空
气膜，同时由于涂层织物的表面粗糙度随 SiO 2 的增
加而提高，使涂层织物的接触角增大。当 w(SiO 2 )=
7%~19%时，涂层织物的表面能是影响疏水性能的
主要影响因素，虽然涂层织物表面粗糙度增大，但
是由于织物涂层中聚氨酯相对含量的减少，涂层中
低表面自由能链段减少，导致涂层织物表面能增大，
织物疏水性降低。当 w(SiO 2 )=19%~31%时，随着纳 图 5 UVA400 用量对涂层织物紫外线透过率的影响
Fig. 5 Effect of UVA400 content on the UV transmittance
米二氧化硅用量的不断增加，涂层织物表面的粗糙
of coated fabric
度代替表面能成为疏水性能的主要影响因素，涂层
织物表面粗糙度随 w(SiO 2 )的增大而先增后降，接触 由表 1 和图 5 可见，w(UVA400)=0 时，涂层织
角最大增至 158°，涂层织物的疏水性提高。 物与未整理织物相比，紫外线 A(UV-A)和紫外线