彩色碳纖維管專業市場被廣泛應用于航空航天、汽車、化工、基礎設施、軍事、體育、能源以及紡織等各個領域。但是,碳纖維的類石墨結構使其表面呈現出化學惰性、界面能低、界面浸潤性能和高溫耐氧化性能差、缺乏具有較高反應活性的化學基團的性能,這使得碳纖維與其它基體材料之間不能形成有效的界面耦合作用,界面強度下降,從而嚴重影響其力學性能。另外,碳纖維與染料分子間低的化學鍵合作用,使其難以染色,從而導致所開發的碳纖維制品色調過于單一,難以滿足消費者的時尚化需求。
現有的實現彩色碳纖維管織物著色的方法有:1)織入約50%的可染色紗線,如玻璃纖維、滌綸、銅、芳綸等,但碳纖維織物的機械性能也會相應地下降;2)蘋果公司公布的一項專利US7790637 B2通過增加一個附加的“罩層(scrim)”來改變碳纖維織物的外觀顏色;3)曼徹斯特大學在不久前開發出一種新的電致變色樹脂,可用作碳纖維預浸料,使其在外加電場的作用下發生穩定、可逆的顏色變化。
通過控制非晶體TiO2薄膜的厚度,該研究實現了紅、黃、藍三原色的成功制備。并能通過三原色的復合,即改變碳纖維織物表面ALDTiO2的厚度,獲得其它各種不同的顏色,并且所形成的TiO2薄膜耐洗滌性能優良,可經受50次的洗滌。這一成果為實現碳纖維及其織物的生態著色指明了未來的研究方向。
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