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前言1950年,美国杜邦公司首先将聚四氟乙烯乳液用于织物拒水拒油整理; 1956年3M公司成功开发了以 “Scotchgard”为商品名的织物含氟防水整理剂。目前, 各大公司采用电解法( electro2fluorination) 或调聚法 ( telomerization)获得全氟单体,然后通过全氟丙烯酸酯等聚合得到全氟丙烯酸酯乳液。将该化合物用于织物整理,使织物表面获得含有氟碳化合物的低表面能状态,从而达到拒水、拒油、拒污的效果。然而含氟化合物对环境有危害,用于纺织品拒水拒油整理剂的单体全氟辛酸( PFOA ) 及全氟辛酸盐 ( PFOS)是潜在致癌物质。因此需开发新的能获得更好拒水拒油效果的无氟类防水剂替代品。著名的“荷叶效应”是自然界生物拒水的范例。即荷叶表面的精细结构及晶突,使水和污渍无法渗透, 油污、水和粉尘不容易沾附荷叶表面,而会自行流掉, 即自清洁功能。现在许多科技产品,甚至飞机的表层以及具有自清洁性能的建筑材料,大多借鉴荷叶的抗污原理。但Rudolf的研发人员认为,把荷叶的结构移植到纺织品上没有太大的意义,因为纺织品需要的不是那种坚硬、刚性的表面,而产品的手感和抗磨损能力才是纺织品的重要特性之一。近年来,德国Rudolf公司致力于推出环保的新产品。经研究发现,树状大分子( dendrimer)结构能解决这个问题。“dendrimer”一词来自希腊的“Dendron”, 意思是树和枝。树上的分枝长到一定程度后,又分成两个分枝,如此重复进行,直到长成球状树丛。在den2 drimer中,分枝是内部连结的高分子聚合键,每一个键又会产生新键,全部分枝最终都会向一个焦点聚合或向一个核聚合。在dendrimer上可形成大量以特定基团为键端的球形物,类似于织物的绒毛。合成过程中,可通过设计这些键端去执行特殊的化学功能,也可通过控制树状分子的代数和枝的基团分子级数来控制dendrimer外部尺寸和内部的结构。因而,也有可能创造与外部性质不同的内腔和通道,将dendrimer作为载体或受邀晶核的大门,如药物载体等。在这一能力中, dendrimer 除了为纳米技术建造纳米块外,还起催化作用。Rudolf公司开发的dendrimer采用含碳氢的树枝状高分子,其复杂的结晶化过程和树枝状高分子的结构,可与织物表面进行粘合,形成不可见的拒水层,并具有良好的透气性、耐洗性和耐磨性。树状大分子的自我痊愈功能,能使受影响的区域进行自我复制。 |
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