計耀浩，李棟，李偉0 前言水性聚氨酯(WPU)是指以水代替有機溶劑作為分散介質(zhì)，其分散液中不含或含有極少量有機溶劑的聚氨酯[1]。其具有柔韌性好、彈性好、耐低溫、耐磨耗、強度高、配方靈活可調(diào)等特點，是一種用途廣泛的高分子材料[2]。用于服裝面料的后整理時，能在纖維表面形成強韌的保護皮囊，并且可在纖維之間形成韌性連接，提高面料的服用性能。納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊性質(zhì)[3], 它的加入可以大大提高材料的耐沖擊性、附著力、耐老化性、耐腐蝕性、抗菌性和抗紫外線等性能。因此, 納米材料和納米技術(shù)近年來也越來越受到人們的關(guān)注和重視。將納米材料改性水性聚氨酯作為染整助劑，為了不影響紡織品的色彩效應(yīng)，最好選用具有透明性或白質(zhì)材料，所以一般選用金屬氧化物的粉體，如氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)、高嶺土等。納米氧化鋅是一種新型的無機材料，具有較好的抗菌性能，紫外線屏蔽功能和對紅外線吸收、反射作用[4]。采用合適的方法將納米氧化鋅與水性聚氨酯進行復合, 所制得復合材料的綜合性能會得到很大的改善，從而拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域，提高了服用性能，已成為目前國內(nèi)外研究的熱點[5,6]。
1 納米氧化鋅的結(jié)構(gòu)及其對聚氨酯的改性機理1.1納米氧化鋅的結(jié)構(gòu)ZnO為Ⅱ-Ⅵ族化合物，是一種寬禁帶直接帶隙半導體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV。ZnO為六方晶系纖鋅礦結(jié)構(gòu)，每個Zn原子與4個O原子按四面體排布，其晶格常數(shù)為：a=0.325nm，c=0.52nm[7]。隨著粒徑的減小，表面原子數(shù)迅速增加，納米粒子的表面積、表面能都迅速增大。表面原子周圍缺少相鄰的原子，有許多懸空鍵，具有不飽和性質(zhì)，易與其他原子相結(jié)合而穩(wěn)定下來，故具有很大的化學活性。伴隨表面能的增加，其顆粒的表面原子數(shù)增多，表面原子數(shù)與顆粒的總原子數(shù)的比值增大，于是
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