Page 204 - 《精细化工》2020年 第10期

·2134· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

干，然后用质量浓度 5.0 g/L 保险粉在 90 ℃还原 颜色逐渐消失，当 GO 溶液 pH 为 14 时甚至出现了
30 min，测试 GO 质量浓度对棉织物表面电阻的影 少量的絮状沉淀，GO 溶液 pH=6 时 GO 的稳定性最
响，结果如图 1 所示。 佳。故 GO 溶液为酸性时，浸轧到棉织物表面的 GO
可很好地固着，而当 GO 溶液 pH 为碱性时，碱性越
强，GO 在棉织物表面的固着性越差，从而导致还
原后 RGO 的沉积量越少，故棉织物的导电性变差。

图 1 GO 质量浓度对棉织物表面电阻的影响
Fig. 1 Effect of GO mass concentration on the surface
resistance of cotton fabrics

由图 1 可以看出，随着 GO 质量浓度的增加， 图 2 GO 溶液 pH 对棉织物表面电阻的影响
GO 整理棉织物的表面电阻逐渐降低，当 GO 质量浓 Fig. 2 Effect of GO solution pH on the surface resistance
of cotton fabrics
度达到 3 g/L 后棉织物的表面电阻几乎不再降低，
甚至出现略微增加的趋势。这是因为 GO 质量浓度 2.3 还原工艺探究
增加，浸轧液中 GO 增多，在带液率相同的条件下， 2.3.1 还原剂质量浓度对织物导电性能的影响
上染到棉织物上的 GO 增多，故 GO 还原后在棉织 棉织物用质量浓度 2.5 g/L 的 GO 溶液进行浸
物表面形成的 RGO 薄膜的厚度和均匀度增加，故 轧-还原导电整理，调节 GO 溶液 pH=6，棉织物浸
RGO 薄膜的导电连续性增加，从而使棉织物的表面 轧 GO 溶液后烘干，然后用不同种类和不同质量浓
电阻逐渐降低；当 GO 溶液超过 3 g/L 后，溶液中 度还原剂在 90 ℃下还原 30 min，测试还原剂种类
GO 的剥离程度降低，且沉积在棉织物表面的 RGO 及质量浓度对棉织物表面电阻的影响，结果如表 1
片层有部分脱落现象，故棉织物的电阻不再随 GO 所示。
质量浓度的增加而降低。由此可见，在实际应用中
考虑到成本问题采用 GO 溶液浸轧-还原法整理棉织 表 1 还原剂种类和质量浓度对棉织物表面电阻的影响
Table 1 Effect of type and mass concentration of reductant
物较适宜的 GO 质量浓度为 2.5 g/L。
on the surface resistance of cotton fabrics
2.2 GO 溶液 pH 对织物导电性能的影响
还原剂质量 表面电阻/kΩ
用质量浓度为 2.5 g/L 的 GO 溶液对棉织物进行 浓度/(g/L) 保险粉 水合肼 乙二胺 亚硫酸氢钠
浸轧-还原导电整理，调节 GO 溶液 pH，棉织物浸
2.5 2.53 8.41 80020 128810
轧 GO 溶液后烘干，用质量浓度 5.0 g/L 保险粉在
5.0 2.22 7.94 29530 63740
90 ℃还原 30 min，测试 GO 溶液 pH 对棉织物表面 7.5 2.17 7.92 15440 40830
电阻的影响，结果如图 2 所示。 10.0 2.09 7.85 15320 35350
由图 2 可以看出，酸性 GO 溶液对棉织物的导
电性优于碱性 GO 溶液，这是因为 GO 分子中含有 由表 1 可知，保险粉、水合肼、乙二胺和亚硫
羟基、羧基、环氧基等基团，酸性条件下羟基和羧 酸氢钠 4 种还原剂对 GO 浸轧棉织物均具有一定程
基的电离程度相对较弱，碱性条件下易离解成羟基 度的还原作用，还原作用的高低为：保险粉>水合肼
负离子和羧基负离子，棉纤维分子中含有大量的羟 >乙二胺>亚硫酸氢钠，且随着 4 种还原剂质量浓度
基，同样易在碱性条件下离解成羟基负离子，故碱 的增加，棉织物的表面电阻均呈现逐渐降低的趋势；
性条件下 GO 与棉纤维之间的斥力较大， 不利于 GO 保险粉和水合肼对 GO 的还原能力较强，当其质量
吸附于棉纤维表面。GO 溶液 pH=6 时棉织物可获得 浓度为 5.0 g/L 时，棉织物的表面电阻分别为 2.22 和
较好的导电性，这是因为酸性较强时 GO 的水溶性 7.94 kΩ；而乙二胺和亚硫酸氢钠对 GO 的还原能力
和分散性相对较差，在调节 GO 溶液为碱性的过程 较弱，当其质量浓度为 10.0 g/L 时，棉织物的表面
中发现，随着 GO 溶液 pH 增加，GO 溶液的亮黄色 电阻分别为 15.32 和 35.35 MΩ。实验设置空白对照