超纤合成革是将超细纤维和聚氨酯涂层复合的新型材料,不仅可以替代真皮,更具有结构和功能的设计性,可广泛应用于体育运动、时尚潮流、家具装饰、电子包装、汽车内饰等领域。例如国内热门的新势力车企:小鹏和蔚来汽车,均将超纤合成革应用于汽车内饰。然而,日常生活中的各类污渍,如食物和饮料,甚至牛仔裤的染料,均会对超纤合成革,尤其是浅色系的,产生严重沾污,进而影响美观和使用。因此,如何简单高效地去除污渍成为超纤合成革产业进一步扩大应用所要面对的问题。
在前期研究中,钟齐副教授团队通过在超纤合成革表面交联温敏水凝胶涂层,借助温敏聚合物在温度变化下的亲/疏水转变特性,显著降低了污渍和涂层间的附着力,仅需使用去离子水冲洗30 s,无需使用任何清洁剂,油性污渍去除率可达91%,实现了超纤合成革的易清洁效果,相关研究成果已发表于ACS Applied Materials & Interfaces (2021, 13, 45995-46002)。
图1:超纤合成革表面构筑含g-C3N4的复合温敏水凝胶涂层,以实现水性/油性污渍全效去除的示意图。
图2:含g-C3N4复合温敏水凝胶涂层的超纤合成革在可见光下照射不同时长(0,30,60分钟)后对不同水性污渍:火龙果汁(左)和红酒(右)的降解效果照片。
图3:初始态(左)和交联含g-C3N4复合温敏水凝胶涂层(右)的超纤合成革,在被含尼罗红的油污沾污后(橙色)和用25 ℃去离子水冲洗30秒后(青色)的K/S值相对于初始态的超纤合成革的K/S值的变化量。
相关研究成果以“Simultaneous and Efficient Removal of Oleophilic and Hydrophilic Stains from Polyurethane by the Combination of Easy-Cleaning and Self-Cleaning”为题,发表于ACS Applied Materials & Interfaces (2022, 14, 16641-16648)。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c01042
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