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前沿科技
汽车内饰材料拒水性与稳定性不再矛盾
/文 2014/04/02

采用非织造布用作汽车内装饰材料是当前国际发展趋势,因其具有成本低、适应性强、强度高、重量轻等特点,在汽车工业中应用很广泛。
但是,很多汽车用非织造布都需要经过拒水整理,例如汽车地毯。该类地毯一般都用模压成型,由三至四层不同材料组成,其最外表面层是通过整理拒水拒油、阻燃、抗静电处理的地毯,车里的车顶、门饰、护壁、门窗密封条一般也都得经过拒水拒油整理。然而,如今市场上流通的传统拒水非织造布是通过后整理阶段施加拒水整理剂获得的,尽管拒水效果有所提升,但其稳定性却一直不理想。
对于这种情况,德国下莱茵理工大学材料专业的研究者们提出了“有机硅拒水整理技术”。根据现在已经公布的资料可以看出,经有机硅拒水整理后,会在非织造布的表面覆盖一层聚甲氢基硅氧烷的乳液状薄膜,其氧原子指向纤维表面,而甲基则远离纤维表面呈定向排列状。研究者发现,有机硅聚合物在纤维表面适当的定向排列是其具有拒水性的必要条件。一般情况下,拒水性会随着碳链的增长而增加。
除了彼此缩合成膜之外,聚甲氢基硅氧烷还能与纤维表面的羟基形成氢键,使疏水的甲基基团密集定向地排列在纤维表面,从而获得满意的拒水性能,并且具有一定的耐洗效果。研究者指出,聚甲氢基硅氧烷最好保持乳液状。因此在有机硅拒水整理过程中,乳化剂的选择非常关键。经过验证发现,暂时性复合型阳离子性乳化剂可以有效地将聚甲氢基硅氧烷化为稳定的乳液,并且还能够在整理烘焙过程中分解,较好地解决了乳液稳定性与拒水性之间的矛盾。
有机硅拒水整理技术目前仍旧处于实验室阶段,但重点实验数据已经相对完善:聚甲氢基硅氧烷与乳化剂的最佳混合比例为3∶7,烘干温度不得低于150℃时,拒水效果最好。据了解,德国一家车用生产企业已经与下莱茵大学合作进行实验性生产。
此外,最近日本三菱重工业公司研制出了一种具有防水透气功能的高技术树脂,只要将这种称为形状记忆聚合物的液态材料涂于面料表面,面料就不会透水,但湿气仍能从里向外透出,非常适合制作雨衣等功能性服装。该形状记忆聚合物的防水透气功能与人类的汗毛孔相似,十分具有发展前途。
 

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