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近年来,各种各样突发性人身安全事故屡见不鲜,如严寒环境中作业人员被冻伤、机械加工过程中意外致残等,这些事件的发生,使人们的自身安全防范意识显著提高,市场对高强高模及保温服装的需求变得格外迫切。现阶段大都采用高强高模纤维纺织品开发高强高模保温服装,虽然其物理机械性能优异,但价格昂贵、舒适性差,在民用领域无法得到广泛应用。本课题采用自制的Si O2气凝胶为保温功能性粒子,其中,Si O2气凝胶具有孔隙率高、密度低、热导率低等优点,是目前广泛应用的一种超级保温隔热材料,同时,以不饱和聚酯树脂作为基体材料,利用树脂材料优良的机械性能、易成型和高粘结性对织物进行涂层整理,开发出一种具有高强度、高模量、良好保温性能且低成本的新型复合材料。首先,以正硅酸乙酯为硅源,盐酸(HCl)和氨水(NH3·H2O)为催化剂,以乙醇(Et OH)为溶剂,采用酸碱两步催化法来制备气凝胶。分别探讨了Et OH/TEOS摩尔比、H2O/TEOS摩尔比、反应液p H值、反应温度以及转速对Si O2气凝胶密度的影响。采用正交实验得出Si O2湿凝胶的最佳制备工艺:摩尔比TEOS:Et OH:H2O=1:7:5、控制反应液p H值为7、反应温度55℃,转速为100r/min;将湿凝胶在Et OH/TEOS混合液中老化12h后用三甲基氯硅烷对其进行疏水性改性,制得密度为0.28g/cm3的Si O2气凝胶。对Si O2气凝胶进行红外光谱测试,发现符合二氧化硅的光谱特征峰;经改性处理的Si O2气凝胶的含水量减小,沉降体积增大,表明改性提高了Si O2气凝胶的疏水性;利用纳米激光粒度仪进行粒度测试,其粒径主要分布在100nm左右;经扫描电镜观察发现,Si O2气凝胶由球状颗粒堆积而成,具有纳米多孔网络结构。其次,采用共混法配制Si O2气凝胶/树脂复合整理剂,通过直接涂层法制得树脂基高强高模及保温复合材料,对其进行保温率与强力测试,并研究其力学性能。发现在涂覆量为30wt%,Si O2气凝胶质量分数为2%时,保温率和强力达到最优,分别可达47.85%和1350N,且整理后织物的初始模量可达956MPa以上,较原布有明显提升。最后,对树脂基高强高模及保温复合材料进行了综合测试。与原布相比,整理后织物的顶破强力和撕裂强力分别提高了27.1%和33.3%;压缩功和压缩回复率略有下降,织物的蓬松度和丰满感变差;织物抵抗剪切变形的能力以及剪切变形后的回复能力都有所改善;热阻和湿阻值也明显提高,透气性略有下降;织物的耐磨指数增加了70%,厚度也由原来的0.20mm变为0.35mm。