Page 222 - 《精细化工》2021年第12期

·2584· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

面电阻发现，直接灰 D 与 rGO 整理的棉织物电阻均
大于仪器测试范围（220 MΩ），未测出，而 MG 整
理织物表面电阻为 53 MΩ 左右，经洗涤 1 次和 5 次
后表面电阻分别升至 97 和 114 MΩ，继续增加洗涤
次数，表面电阻变化不大，经过 10 次洗涤后，表面
电阻保持在 120 MΩ 以内。出现以上结果是因为，
直接灰 D 可同棉织物通过氢键和范德华力形成牢固
结合而染色，但其本身不具有导电性，因此经其整
理的织物色泽最深，表面电阻很大，未测出；而 rGO
虽然本身具有很好的导电性，但其在整理水溶液中
分散性很差，同织物的亲和力也低，导致其整理到
织物上的量有限，不能形成连续导电连接，因此色
泽最浅，电阻值高，未测出；MG 是将直接灰 D 和
rGO 进行有机结合，使其同时具有了直接灰 D 和石
墨烯的性能，其整理的织物色泽和直接灰 D 整理织
物相当，达到了染色的目的。此外，rGO 的导电性
使得整理织物具有了一定的抗电磁波辐射性能。

表 1 整理棉织物外观与表面电阻
图 8 rGO（a）与 MG（b）水分散液的紫外-可见吸收光 Table 1 Appearance and surface resistance of finished
谱（插图为不同静置时间的吸光度） cotton fabrics
Fig. 8 UV-Vis absorption spectra of rGO (a) and MG (b) 织物 不同水洗次数下的表面电阻/MΩ
aqueous dispersions (the illustration shows 整理剂 外观 0 次 1 次 5 次 10 次
absorbance at different resting times)
直接灰 D ˃220 ˃220 ˃220 ˃220
（未检出）（未检出） （未检出）（未检出）
˃220 ˃220 ˃220 ˃220
rGO
（未检出）（未检出） （未检出）（未检出）
MG 53 97 114 119

3 结论

以直接灰 D 为改性剂，经重氮化后共价接枝到
自制还原氧化石墨烯上，得到 MG，对得到的 MG
进行 Raman、TG、FTIR 和 XPS 测试，证实了直接

图 9 直接灰 D 水溶液的紫外-可见光谱 灰 D 以共价键的方式成功接枝到石墨烯上，且接枝
Fig. 9 UV-Vis spectrum of direct grey D aqueous solution 率约为 21.7%。采用 UV-Vis 分析材料的水分散性，

2.4 织物性能测试 结果发现，MG 具有很好的水分散性，在水溶液中
纺织面料的电阻大体上可以反映出其电磁波屏 的最大饱和度可达 0.185 g/L，静置 7 d 后的 MG 分
蔽效能。因此，在开发防辐射面料时通过合理地测 散液质量浓度仍可达 0.092 g/L，能够长期保持稳定
量及比较面料的电阻来预测面料的电磁波屏蔽效 分散状态。以上实验将石墨烯成功整理到纺织品上，
能，不仅可以减少昂贵的测试费，还可加快设计开 使发挥石墨烯的优良性能成为可能。
发速度 [24–25] 。整理工艺参照 1.5 节，相同处理下，
参考文献：
分别采用直接灰 D、rGO 和 MG 对棉织物进行整理，
[1] BALANDIN A A, GHOSH S, BAO W, et al. Superior thermal
然后测定整理织物表面的电阻，以此来衡量织物的 conductivity of single-layer graphene[J]. Nano Letters, 2008, 8(3):
抗辐射性能，结果如表 1 所示。从表 1 可以看出， 902-907.
[2] WU Z S, REN W, GAO L, et al. Synthesis of graphene sheets with
整理后棉织物的外观差别很大，直接灰 D 染色织物
high electrical conductivity and good thermal stability by hydrogen
的色泽最深，rGO 整理织物色泽很浅。此外，采用 arc discharge exfoliation[J]. ACS Nano, 2009, 3(2): 411-417.
数字万用表测试整理后棉织物不同洗涤次数时的表 [3] BOLOTIN K I, SIKES K J, JIANG Z, et al. Ultrahigh electron