班燕a邢彥軍*b丁辛*a（a 東華大學(xué)紡織學(xué)院，b東華大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院）
前言常用的工業(yè)材料如芳綸、尼綸、聚丙烯、聚乙烯等，長(zhǎng)期在紫外線照射下易發(fā)生光老化降解，導(dǎo)致制品機(jī)械性能會(huì)逐漸下降，產(chǎn)生變脆、龜裂和發(fā)黃現(xiàn)象甚至完全破壞而無(wú)法使用[1-4]。Hawkins等人[5]認(rèn)為紫外光范圍中290nm-350nm間的能量對(duì)聚合物的光降解最為有效，不同的聚合物，對(duì)不同的波長(zhǎng)敏感[3]。其中，Carlsson[1]等人研究得到對(duì)芳綸光降解最有效的光波長(zhǎng)為280－320nm。 提高材料抗老化性能的傳統(tǒng)方法是添加有機(jī)或無(wú)機(jī)紫外線吸收劑。根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料介紹[6,7]，無(wú)機(jī)氧化物抗紫外線屏蔽劑，如氧化鋅，二氧化鈦、陶土粉等具有無(wú)毒、無(wú)刺激、屏蔽紫外線的范圍較寬等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于提高材料的抗紫外性能，并逐漸代替一部分有機(jī)紫外吸收劑，研究重點(diǎn)為制成細(xì)粉或超細(xì)粉末或水分散液（或乳液）供紡絲和后整理用。但是，無(wú)機(jī)納米抗紫外線粉末由于本身的極性和顆粒的細(xì)微化，具有極大的比表面積和比表面能，在介質(zhì)中不易分散，產(chǎn)生團(tuán)聚，因此在應(yīng)用前還需要進(jìn)行表面改性[8,9]。溶膠—凝膠法通過(guò)前驅(qū)物在分子水平上進(jìn)行水解并形成均一溶膠，溶膠濃度控制范圍廣，膠粒團(tuán)聚現(xiàn)象少，直接用其處理材料，干燥后在材料表面可形成牢固的、透明的、多孔的氧化物功能性薄膜[10,11]，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。本文以鈦酸丁酯為前驅(qū)物，水為溶劑，鹽酸和冰乙酸分別為催化劑和絡(luò)合劑來(lái)制備TiO2納米水溶膠，并將溶膠應(yīng)用到芳綸纖維上作為抗老化涂層，取得了較好的抗紫外老化效果。
實(shí)驗(yàn)部分1 TiO2水溶膠的制備試劑：鈦酸丁酯（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，化學(xué)純）、冰乙酸（上海試劑一廠，分析純）、鹽酸（平湖化工試劑廠，分析純）先取0.01mol鈦酸丁酯，再按一定摩爾比例稱取冰乙酸，并將二者混合，用磁力攪拌器攪拌均勻后，將其滴加到30ml濃
2 芳綸纖維表面處理工藝和紫外光老化加速實(shí)驗(yàn)采用國(guó)產(chǎn)的芳綸纖維樣品（細(xì)度為1.47cN/dtex, 斷裂強(qiáng)度與伸長(zhǎng)分別為26.21cN和4.1％，模量為421.5cN/dtex）。首先按照標(biāo)準(zhǔn)皂洗方法除去商品芳綸纖維樣品表面的浸潤(rùn)劑及粘附物，然后在超聲振蕩下浸入上述制備的溶膠中，15分鐘后取出，室溫晾干后經(jīng)80℃干燥十分鐘，使溶劑揮發(fā)，形成TiO2涂層。使用400W紫外燈（280－340nm）照射纖維樣品，樣品與紫外燈的距離大約為15 cm，間隔一定時(shí)間取出試樣。
3 TiO2薄膜的制備
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