棉的超疏水改性及应用开题报告

1. 研究目的与意义

自然界中有许多超疏水现象，包括荷叶、苍蝇的复眼、水黾的腿、蝴蝶的翅膀等。

随着科技的发展和环保意识增强，人们对功能性纺织品的需求越来越多，对织物的超疏水性能要求也越来越高。

由于超疏水织物具有自清洁、防污等性能，超疏水织物的潜在应用价值得到广泛关注。

2. 课题关键问题和重难点

棉纤维中纤维素的含量达到75%以上，并且由于纤维素中含有大量的羟基，因此棉织物具有很强的亲水性和吸水性，因此如何改变棉织物表面的性能，使棉织物的表面由亲水性转向为疏水性是难点之一。

通过多次的实践以及查阅文献发现，想要达到超疏水，较高的表面粗糙度和较低的表面能是非常重要的两个因素，然而棉织物在使用过程中，易受磨损和油污污染，所以日常使用中常常需要多次浸泡和清洗。

超疏水的棉织物在清洗、摩擦过后，超疏水涂层表面微观结构被破坏，降低了超疏水涂层的表面粗糙度，使涂层的疏水效果有一定程度的下降，几次洗涤之后，很容易失去其超疏水性能，所以制备出机械性能良好的超疏水表面是本课题的困难之处，也是关键所在。

3. 国内外研究现状（文献综述）

摘要：超疏水表面通常被定义为与水的接触角（ca）大于150，滚动角（sa）小于10的表面。

虽然超疏水表面因独特的性能而在国防、工农业生产及日常生活中有着广泛的应用前景，但其较差的力学耐磨性却限制了其在实际中的使用。

关键词：超疏水；耐磨性；超疏水表面通常被定义为与水的接触角（ca）大于 150，滚动角（sa）小于 10的表面，这种表面具有许多独特的性质(如自清洁、防腐蚀、超疏水等)，在很多领域具有潜在的应用价值。

4. 研究方案

本课题中，使用具有强粘附性、高韧性和高弹性的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、疏水、抗菌的十八胺（ODA）和低表面能的聚二甲基硅氧烷（PDMS）三种试剂。

通过改变十八胺（ODA）的用量来改变棉织物的表面粗糙度，达到疏水的目的。

5. 工作计划

第一学期17-19周阅读文献，了解和掌握研究背景和研究现状，提出研究问题，制定研究方法，并熟悉实验室环境，查找和自己研究课题相关的文献；第二学期1-3周订购实验药品，查找药品相关理化性质，准备好所需的实验器材，阅读并归纳参考文献，设计及选择最佳合成路线，完成开题报告，并连同英文文献翻译一并交由指导老师审阅并上传至校网毕设系统；第二学期4-9周开展实验研究，研制耐磨的超疏水棉织物涂层，并通过研究不同改性方法测试其疏水性及耐磨性，及时记录好每天的实验数据、现象并进行整理、总结、上传；第二学期10-11周整理与实验相关的资料，总结各步最优条件、分析实验数据，总结实验工作成果，完成毕业论文撰写，并查重；第二学期12周 将论文交由老师审阅修改，准备论文答辩；第二学期13周 论文答辩；