李　倩，徐丽慧，沈　勇，程　洋

(上海工程技术大学服装学院，上海　201620)



基于纳米TiO2-SiO2复合粒子制备抗紫外超疏水复合功能棉织物

李倩，徐丽慧，沈勇，程洋

(上海工程技术大学服装学院，上海201620)

本文利用纳米TiO2粉体，以聚乙烯吡咯烷(PVP)为分散剂和结构引导剂，以正硅酸乙酯(TEOS)为纳米SiO2前驱体，在纳米TiO2粉体表面包覆纳米SiO2，制备纳米TiO2-SiO2复合粒子。将纳米TiO2-SiO2复合粒子整理到棉织物上，并通过十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)低表面能修饰后，得到抗紫外和超疏水复合功能棉织物。探究制备纳米TiO2-SiO2复合粒子的最佳工艺，并对复合粒子和处理后棉织物进行表征。结果表明，当PVP用量为0.025%，硅钛比例为2∶1，氨水用量为5 mL时，纳米SiO2包覆TiO2效果较好。处理棉织物的抗紫外指数(UPF)达115.42，紫外线UVA(320～420 nm)透过率为3.35%，接触角为156.54°，滚动角为8°，具有优异的抗紫外、超疏水性能。此外，处理棉织物经过24 h紫外线照射后，接触角仍为152.73°，滚动角仍可达到9°，实现了耐紫外线稳定性。

纳米TiO2-SiO2复合粒子； 抗紫外； 超疏水； 棉织物； 稳定性

1　引　言

近年来，“微粒表面纳米工程”这种新兴的纳米复合技术带来了纺织行业的一场革命。将纳米复合技术与纺织品结合，赋予织物抗紫外、超疏水、抗菌等多功能性，拓宽了纺织品的应用领域[1]。

纳米TiO2是一种宽禁带半导体材料，能够吸收紫外光，产生光催化作用，这一独特的物化性能[2,3]，赋予其广泛的用途。另外，纳米TiO2的廉价、无毒、易制备性能，更促进了它的广泛应用[4]。将纳米TiO2应用于纺织品，可以制备抗紫外线织物，避免了使用传统有机紫外线屏蔽剂带来的使用寿命短，稳定性差及环境问题，符合环保要求。然而，将纳米TiO2直接应用于织物上，由于TiO2的光催化作用，将会对与其接触的织物造成损伤，使织物使用性下降。为此，可以在纳米TiO2表面包覆惰性材料，使其既能吸收紫外线，又能抑制光催化作用。

纳米SiO2有良好的机械性能，热稳定性等[5]。通过纳米SiO2对纳米TiO2的包覆，对织物处理后可以阻隔纳米TiO2与织物的接触，起到降低光催化、保护织物的作用[1,6]。另外，当这一纳米复合粒子应用于织物上，并通过低表面能物质对织物进行修饰，纳米SiO2对纳米TiO2的包覆还可以防止纳米TiO2对低表面能物质的光催化降解，使织物同时获得抗紫外和超疏水性能，并且在长时间紫外光照射下仍具有较好的疏水性。这样的织物不仅可以用于日常生活中，如晴雨两用伞、露天帐篷、广告伞等，还可应用于军事、工业、医疗等领域[7]。而目前，关于这样复合功能织物的制备方法的研究较少，具有较大的研究价值。

本文在纳米TiO2粉体表面包覆纳米SiO2，制备纳米TiO2-SiO2复合粒子，并将纳米复合粒子整理到棉织物上，构筑粗糙表面，再利用十六烷基三甲氧基硅烷对棉织物进行低表面能修饰，使织物获得抗紫外、超疏水双重功能，为纳米复合技术在纺织品上的应用提供指导意义[8,9]。

2　实　验

2.1材料、药品及仪器

材料、药品：纯棉织物，上海华伦印染有限公司。TiO2(Degussa P25,GR)，德固赛(上海)有限公司。聚乙烯吡咯烷酮K-30(PVP,GR)，无水乙醇(AR)，正硅酸四乙酯(TEOS,AR)，氨水(AR)，以上药品均来自国药集团化学试剂有限公司。十六烷基三甲氧基硅氧烷(HDTMS,AR)，杭州沸点化工有限公司。

仪器：OCA40型视频接触角测量仪(德国Dataphysics公司)，Avatar380傅里叶变换红外光谱仪(美国Thermo Fisher公司)，JSM-5600LV型扫描电子显微镜(日本电子株式会社)，Labsphere UV1000F紫外线防护系数测试仪(上海理宝商有限公司)，Pert HighScore plus型X射线衍射仪(荷兰帕纳科公司)。

2.2纳米TiO2-SiO2复合粒子的制备

将0.3 g纳米TiO2(P25)粉体分散在50 mL含有一定量PVP的无水乙醇中，超声分散20 min，在电动搅拌和超声波辅助下，滴入一定量的TEOS和30 mL无水乙醇的混合物，同时分批次加入一定量的氨水，2.5 h滴加完毕。待滴加完毕，继续反应4 h，离心水洗，烘干，得到纳米复合粒子。最后将纳米复合粒子分散于乙醇中，配制成含固量0.4%分散液备用。

2.3纳米SiO2粒子的制备

在电动搅拌和超声波辅助下，向三口烧瓶中滴入一定量的TEOS和30 mL无水乙醇的混合物，同时分批次加入一定量的氨水，2.5 h滴加完毕。待滴加完毕，继续反应4 h，离心水洗，烘干，得到纳米SiO2粒子。最后将纳米SiO2粒子分散于乙醇中，配制成含固量0.4%分散液备用。

2.4纳米粒子在棉织物上的负载

在整理前，对棉织物进行清洗，室温晾干待用。将棉织物浸渍在纳米粒子分散液中30 min，二浸二轧(轧液率60%～70%)→预烘(80 ℃,5 min)→焙烘(150 ℃,5 min)。

2.5负载纳米粒子的棉织物的疏水化处理

在乙醇中加入一定量的HDTMS配制成整理液。将负载纳米粒子的棉织物浸渍在整理液中30 min，二浸二轧(轧液率60%～70%)→预烘(80 ℃,5 min)→焙烘(150 ℃,5 min)。

2.6表征与测试

织物的紫外线屏蔽性能：利用Labsphere UV1000F紫外线防护系数测试仪，对每块织物的五个不同部位分别测试其紫外线防护系数UPF、紫外线UVA(320～420 nm)的透过率T(UVA)，最后分别取其平均值。

织物的疏水性能：用OCA40型视频接触角测量仪对织物进行接触角测试，测试所需水量为5 μL，当水滴与织物接触60 s后立刻读数。在同一样品的不同位置测量10次，最后取平均值。对于滚动角的测试参照Zimmermann等[10]的方法进行。

纳米粒子的红外测试：将纳米粒子放在烘箱中烘干，采用傅立叶变换红外光谱仪，以KBr压片法进行测试。

X射线衍射测试(XRD)：将制备好的纳米复合粒子放在X射线衍射仪上进行测试，测试条件=0.15406 nm的Cu/Kɑ射线，扫描范围为10°～65°，步长为0.02，管电压40 kV，管电流200 mA。

扫描电镜：对于制备的纳米粒子，直接喷金后采用JSM-5600LV型扫描电子显微镜进行测试分析。

3　结果与讨论

3.1影响纳米TiO2-SiO2复合粒子性能的因素

3.1.1PVP用量

实验中纳米TiO2为0.3 g，氨水用量5 mL，TEOS为1.5 g，调节PVP用量制备纳米复合粒子。将纳米复合粒子样品处理到织物上，再经过低表面能物质HDTMS处理，测定织物的抗紫外性能，及在不同紫外光照射时间下，测定织物表面的水接触角的变化，探讨不同PVP用量下整理织物的抗紫外、超疏水性能，分析纳米复合粒子的性能，结果如图1，图2所示。

图1　PVP用量对处理棉织物抗紫外性能的影响Fig.1　Effect of PVP content on the anti-ultraviolet property of treated cotton fabrics

图2　不同紫外光照射时间下PVP用量对处理棉织物接触角的影响Fig.2　Effect of PVP content on the contact angle of treated cotton fabrics after UV irradiation for certain time

由图1知，随着PVP用量的增加，处理织物UPF先减小后增大，紫外线UVA(320～420 nm)透过率T(UVA)先增大后减小。由图2可知，随着PVP用量的增加，不同的处理织物在经过4、8、12、24 h紫外光照射后，织物接触角下降程度先减小后增大。

PVP在复合粒子制备过程中起分散剂和结构导向剂的作用，能够通过空间位阻作用，使纳米TiO2粉体较好地分散。另外，PVP分子链吡啶环上的羰基，可以与TEOS水解缩合后形成的Si-OH结合，形成氢键，Si-OH能够被吸附到TiO2表面，位于纳米TiO2表面的-OH可与表面吸附的Si-OH和水解后的中间产物反应生成Ti-O-Si键，实现对纳米TiO2的包覆[11]。当PVP用量为0时，纳米TiO2团聚严重，水解的TEOS不能在纳米TiO2表面缩聚成核。当PVP用量为0.025%时，PVP能够引导SiO2前驱体及水解中间产物移动到纳米TiO2表面，对纳米TiO2进行很好的包覆。SiO2的包覆阻挡了TiO2对紫外线的吸收，导致整理织物的UPF减小，T(UVA)提高，SiO2也降低了纳米TiO2的光催化性能，使处理织物在紫外光照射后表面的HDTMS分解较少，织物的接触角下降程度小，耐紫外线稳定性好。当PVP用量增大时，多余的PVP分散在溶液中，使水解后TEOS直接在溶液中存在，并不能对纳米TiO2进行包覆，纳米TiO2的紫外吸收性能提高，整理的织物UPF值变大，T(UVA)下降。纳米TiO2的光催化性能很强，使整理织物在紫外光照射后，表面的HDTMS分解较多，织物接触角下降程度变大。综上可知，PVP用量为0.025%比较合适。

3.1.2硅和钛的比例对纳米TiO2-SiO2复合粒子性质的影响

实验中纳米TiO2为0.3g，PVP用量为0.025%，以TEOS的量来调节硅钛比例，将纳米复合粒子样品处理到织物上，再经过HDTMS处理，测定织物的抗紫外性能及不同紫外光照射时间下织物表面的水接触角的变化，探讨不同硅钛比例下整理织物的抗紫外、超疏水性能，分析纳米复合粒子的性能，结果如图3、4所示。

图3　硅钛比例对处理棉织物抗紫外性能的影响Fig.3　Effect of silicon and titanium ratio on the anti-ultraviolet property of treated cotton fabrics

图4　不同紫外光照射时间下硅钛比例对处理棉织物接触角的影响Fig.4　Effect of silicon and titanium ratio on the contact angle of treated cotton fabrics after UV irradiation for certain time

由图3知，随着硅钛比例不断增大，处理织物UPF值逐渐减小，T(UVA)逐渐增大。这是因为，随着硅钛比例的增加，纳米复合粒子中SiO2的量逐渐增多，阻碍了纳米TiO2对紫外线的吸收，使整理织物抗紫外线性能下降。

由图4知，随着硅钛比例的增加，不同纳米复合粒子处理的织物经4 h、8 h、12 h、24 h紫外线照射后，织物接触角的下降程度先减小后增大。这是因为，刚开始加入的TEOS量较少，生成的SiO2少，不能对纳米TiO2进行完全的包覆。因此，制备的纳米复合粒子光催化性能强，整理织物经过紫外线照射后，表面的HDTMS分解较多，织物接触角下降程度大，疏水性变差。而当硅钛比例为2时，能够对纳米TiO2形成完整包覆，较好地阻隔纳米TiO2与织物的接触，织物经紫外线照射后，表面的HDTMS分解少，处理织物的接触角变化最小，疏水性能好。当硅钛比例超过2时，由于溶液中TEOS浓度过大，TEOS倾向于自身成核，不能在纳米TiO2表面缩合，进而不能对纳米TiO2产生很好地包覆作用，纳米TiO2光催化性没有得到较好屏蔽，导致处理织物经紫外线照射后，表面HDTMS分解较多，织物接触角下降程度增大。由上可知，选择硅钛比例为2时，纳米TiO2-SiO2复合粒子包覆较好。

3.1.3氨水用量的影响

实验中PVP用量为0.025%，TEOS为1.5 g(硅钛比例为2)，调节氨水用量制备复合粒子。将纳米复合粒子样品处理到织物上，再经过HDTMS处理，测定织物的抗紫外性能及不同紫外光照射时间织物表面的水接触角的变化，探讨不同氨水用量下整理织物的抗紫外、超疏水性能，分析纳米复合粒子的性能，结果如图5，图6所示。

由图5可知，随着氨水用量的增加，处理织物的UPF值先减小后增大，T(UVA)先增大后减小。而由图6知，随着氨水用量的增加，处理织物经4、8、12、24 h紫外线照射后，织物接触角的下降程度先减小后增大。

图5　氨水用量对处理棉织物抗紫外性能的影响Fig.5　Effect of ammonium hydroxide amount on the anti-ultraviolet property of treated cotton fabrics

图6　不同紫外光照射时间下氨水用量对处理棉织物接触角的影响Fig.6　Effect of ammonium hydroxide amount on the contact angle of treated cotton fabrics after UV irradiation for certain time

纳米SiO2的合成是一个包含前驱体水解、成核、颗粒的不断长大的复杂过程。刚开始溶液呈中性，TEOS水解极其缓慢，几乎不发生反应。当氨水的用量增大时，TEOS的水解速率提高，逐渐形成缩聚物，这些缩聚物会在PVP的引导下，逐渐与纳米TiO2表面的羟基反应，围绕纳米TiO2颗粒表面成核长大，由此纳米TiO2的紫外吸收性能和光催化性能会因SiO2的包覆而降低。因此，整理织物UPF值减小，T(UVA)增加，处理织物经过紫外线照射后，表面的HDTMS分解少，织物接触角下降程度减小。当氨水用量为5mL时，纳米TiO2能够很好地被SiO2包覆，处理织物经过紫外线照射后，表面HDTMS分解少，织物接触角下降程度最小。当氨水用量超过5 mL后，TEOS水解非常迅速，溶液中会产生很多SiO2活性物种，这些活性物种会自身长大，产生均相成核的现象，溶液中存在大量的游离的SiO2粒子，导致纳米TiO2光催化性能上升，紫外吸收性能略有提高，因此，处理织物的UPF值增大，T(UVA)减小，处理织物经紫外线照射后，表面的HDTMS分解多，织物接触角下降很多。因此，氨水的最佳用量为5 mL。

3.2红外分析

根据上述分析可知，纳米TiO2-SiO2复合粒子的最佳制备工艺为：PVP用量0.025%，硅钛比例为2∶1，氨水用量为5mL，此时制备的纳米TiO2-SiO2复合粒子包覆较好，处理后的棉织物有较好的抗紫外、超疏水性能，并且织物耐紫外线稳定性好。将纳米TiO2(P25)、纳米SiO2和依据最佳工艺制备的纳米TiO2-SiO2复合粒子分别进行红外测试分析，结果如图7所示。

在图7a～c中，3433 cm-1、1642 cm-1、3352 cm-1、1635 cm-1、3456 cm-1、1622 cm-1附近出现的强特征吸收峰为纳米TiO2粒子、纳米TiO2-SiO2复合粒子、纳米SiO2粒子表面吸附水中O-H基团的弯曲振动峰；在图7a、图7b中，489 cm-1、492 cm-1附近出现的特征吸收峰为Ti-O-Ti键引起的吸收峰；在图7b、图7c中，1092 cm-1、800 cm-1处出现的强吸收峰分别为Si-O-Si键的伸缩振动峰、反对称伸缩振动峰[12,13]；在图7b中，在943 cm-1处出现特有的强吸收峰为Ti-O-Si的振动吸收峰[14]，而该吸收峰在图7a、图7c中是不存在的。由以上分析可知，纳米SiO2与纳米TiO2在分子水平上形成了键合，纳米TiO2表面有纳米SiO2的存在，形成了包覆层。

3.3XRD分析

根据最佳工艺制备的纳米TiO2-SiO2复合粒子的XRD图谱如图8所示。

实验中制备纳米复合粒子采用的纳米TiO2(P25)粉体主要有锐钛矿型和金红石矿型相混合而成。由图8可知，在2θ为25.3°、37.9°、48°处有明显的衍射峰，这属于锐钛矿型纳米TiO2，在2θ为27.5°、54.37°、56.69°、62.9°处也有明显的衍射峰，这是金红石型纳米TiO2的衍射峰[15]，说明纳米SiO2的包覆并没有影响到纳米TiO2的晶型结构，不会对其本身的性能产生影响。2θ在20°～40°范围内，出现了较大的波峰，这种馒头峰是样品中的无定型态纳米SiO2产生的。实验中制备纳米复合粒子是在低温下进行的，并在低温烘干后进行测试，没有高温煅烧阶段，因此，纳米SiO2还是无定型态。

图7　红外光谱图(a)纳米TiO2(b)纳米TiO2-SiO2(c)纳米SiO2Fig.7　FT-IR spectra of(a)nano-TiO2(b)nano-TiO2-SiO2(c)nano-SiO2

图8　纳米TiO2-SiO2复合粒子的XRD图谱Fig.8　XRD pattern of TiO2-SiO2composite nanoparticles

3.4纳米TiO2-SiO2复合粒子形态分析

根据最佳工艺制备纳米TiO2-SiO2复合粒子，并利用纳米复合粒子粉体做SEM测试，以观察其表观形貌，图9a和图9b即为不同放大倍率的扫描电镜图。由图9a和图9b可以看到，纳米TiO2-SiO2复合粒子呈球形，具有纳米粗糙结构，当其负载在织物上后，能够在纤维上构造粗糙表面，为超疏水织物的制备提供基本条件。同时，本论文选择长碳链的HDTMS作为低表面能物质整理剂处理织物，降低织物的表面能，最后得到了超疏水织物。

图9　纳米TiO2-SiO2复合粒子不同放大倍数的SEM图Fig.9　SEM images of TiO2-SiO2 composite nanoparticles with different magnification

3.5织物的抗紫外性能和疏水性能

将相同用量的TiO2(P25)粉体、纳米SiO2和纳米TiO2-SiO2复合粒子分别处理到织物上，并和未负载粒子的织物一起，再用HDTMS修饰，测定织物的紫外线透过率，在紫外线照射后测定处理织物的接触角、滚动角。结果如图10、表1所示。

由图10可知，没有粒子负载的棉织物a紫外线透过率最高，负载纳米SiO2的棉织物b略低，这是由于纳米SiO2粒子在一定程度上对紫外线有屏蔽作用。负载纳米TiO2的棉织物c紫外线透过率最低，而负载纳米复合粒子的棉织物d紫外线透过率比c相对较高，这是由于纳米TiO2表面包覆的SiO2减弱了其紫外吸收性能。然而，这也不会对处理织物的抗紫外性能造成较大影响，如表1所示，织物经过纳米复合粒子负载及HDTMS修饰后，织物的UPF值为115.42，其中T(UVA)为3.35%，这是符合国家抗紫外纺织标准的(UPF大于50，紫外线UVA透过率小于5%)。

在表1中可以看到，没有紫外线照射时，未负载纳米粒子的棉织物疏水性差，负载纳米粒子的棉织物接触角都大于150°，滚动角都小于10°。而负载纳米TiO2、纳米SiO2的棉织物，经过24 h紫外线照射后，接触角明显下降，滚动角无法测出，失去了超疏水性能。负载纳米复合粒子的织物经紫外线照射24 h后，接触角、滚动角变化较小，耐紫外线稳定性好，符合织物超疏水的要求，这是由于在纳米复合粒子中，纳米SiO2的包覆屏蔽了纳米TiO2的光催化性能，阻碍了纳米TiO2与织物的直接接触，同时有效防止纳米TiO2对织物表面的低表面能物质HDTMS分解，使织物仍保持较好的超疏水性能。

图10　处理棉织物紫外线透过率(a)HDTMS-织物；(b)SiO2-HDTMS-织物；(c)TiO2-HDTMS-织物；(d)TiO2-SiO2-HDTMS-织物Fig.10　UV-vis transmittance curves of treated cotton fabrics

不同棉织物UPFT(UVA)(%)紫外线照射时间0h接触角(°)滚动角(°)紫外线照射时间24h接触角(°)滚动角(°)HDTMS-织物17.0910.74103.204055.49/SiO2-HDTMS-织物21.349.15157.33889.54/TiO2-HDTMS-织物194.222.53158.75860.91/TiO2-SiO2-HDTMS-织物115.423.35156.548152.739

综上：本论文制备的棉织物具有抗紫外和超疏水复合功能，并且耐紫外线稳定性好，该方法会为其进一步扩大其应用范围提供理论依据。

4　结　论

(1)在PVP用量为0.025%，硅钛比例为2∶1，氨水用量为5mL时，制备的纳米TiO2-SiO2复合粒子包覆效果好。通过红外分析知，纳米SiO2在纳米TiO2表面形成了包覆层。通过XRD分析知，纳米SiO2的包覆没有影响TiO2的晶型结构，纳米SiO2以无定型态存在；

(2)纳米TiO2-SiO2复合粒子的SEM图表明纳米复合粒子为球形，有纳米粗糙结构，可以在织物表面均匀负载，构筑一定的粗糙度。将纳米复合粒子和HDTMS处理到织物上后，处理织物UPF为115.42，紫外线UVA透过率为3.35%，接触角为156.54°，滚动角为8°。经过24 h紫外线照射后，处理织物的接触角为152.73°，滚动角为9°，耐紫外线稳定性好。

[1] 赵文俞,张清杰,官建国,等.Fe/SiO2核壳复合粒子表面的XPS谱研究[J].硅酸盐通报,2007,26(1):39-40.

[2] Abidi N,Cabrales L,Hequet E. Functionalization of a cotton fabric surface with titania nanosols:application for self-cleaning and UV-protection properties[J].ACSAppliedMaterials&Interfaces,2009,10(1):2041-2143.

[3] 汪颖军,张莹莹,吴红姣,等.TiO2-SiO2复合氧化物的制备及其催化性能的研究进展[J].石油化工,2010,39(12):1402-1404.

[4] 柏冲.树莓状结构纳米复合粒子超疏水性表面的构建[D].济南：齐鲁大学硕士学位论文,2014.

[5] 杨辉，陈飞.乙烯基三甲氧基硅烷对二氧化硅的超疏水改性研究[J].人工晶体学报,2015,44(9):2597-2605.

[6] Zou H,Wu S S,Shen J. Polymer/silica nanocomposites:preparation, characterization properties, and applications[J].ChemicalReviews,2008,108(9):3893-3957.

[7] 尹伟.ZnO/SiO2复合微粒制备及纤维基防紫外超疏水表面构筑[D].西安：陕西科技大学硕士学位论文,2012.

[8] 薛朝华,张平,姬鹏婷,等.TiO2/SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备[J].陕西科技大学学报,2013,31(6):46-47.

[9] 叶凤英,沈勇,王黎明,等.锐钛矿型纳米TiO2低温制备及光催化性能研究[J].硅酸盐通报,2014,33(2):1-2.

[10] Zimmermann J, Seeger S, Reifler F A. Water shedding angle: a new technique to evaluate the water-repellent properties of superhydrophobic surfaces[J].TextileResearchJournal,2009,79(17):1565-1570.

[11] 解荣永,李德宝,侯博,等.核壳结构钴基催化剂的制备及费托合成性能[J].化工进展,2010,29:382.

[12] 丰沧.功能化纳米二氧化硅溶胶与聚合物的组装研究[D].南京：南京工业大学硕士学位论文,2005.

[13] Shashikala S,Jurgen W,Klaus A,et al.Variable temperature FT-IR studies of n-alkyl modified silica gel[J].TheJournalofPhysicalChemistry.B,2002,106:878-880.

[14] Peiro A M ,Peral J,Domingo C, et al.Low-temperature deposition of TiO2thin films with photocatalytic activity from colloidal anatase aqueous solutions[J].MaterialsChemistry,2001,13:2567-2570.

[15] 任学昌,史载锋,孔令仁.TiO2薄膜的Ag改性及光催化活性[J].催化学报,2006,27(9):815-822.

Preparation of Anti-ultraviolet and Superhydrophobic Multifunctional Cotton Fabrics Based on TiO2-SiO2Composite Nanoparticles

LIQian,XULi-hui,SHENYong,CHENGYang

(College of Fashion,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620,China)

The TiO2-SiO2composite nanoparticles (nano-TiO2covered by SiO2based on nano-TiO2powder) were successfully prepared by using polyvinylpyrrolidone (PVP) as a dispersant and structural guiding agent, and tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the precursor of SiO2. The anti-ultraviolet and superhydrophobic multifunctional cotton fabrics were successfully obtained by the coating of TiO2-SiO2composite nanoparticles followed by the modification of hexadecyltrimethoxysilane (HDTMS). The preparation technique of TiO2-SiO2composite nanoparticles was explored, and the composite nanoparticles and treated cotton fabrics were characterized. The results showed that nano-TiO2was covered well by nano-SiO2when the PVP amount was 0.025%, the silicon and titanium ratio was 2:1, and the ammonium hydroxide amount was 5 mL. The treated cotton fabrics had the ultraviolet protection factor (UPF) of 115.42, the UVA(320-420 nm) transmittance of 3.35%, the water contact angle (CA) of 156.54° and the shedding angle (SHA) of 8°,showing the excellent anti-ultraviolet and superhydrophobic properties. Besides, the treated cotton fabrics still had the water CA of 152.73° and the SHA of 9°after UV irradiation for 24 h,achieving good stability of anti-ultraviolet radiation.

TiO2-SiO2composite nanoparticles;anti-ultraviolet;superhydrophobic;cotton fabrics;stability

2013年上海高校青年教师培养资助计划项目(ZZGJD13038)；上海工程技术大学科研启动项目(2014-07)；上海市科学技术委员会项目资助(13DZ2294300)

李倩(1989-)，女，硕士研究生.主要从事纺织品功能整理方面的研究.

徐丽慧,副教授.

TS195

A

1001-1625(2016)03-0772-07