纤维是生活中常见的织物，但在使用过程中易沾染污渍。目前实现纤维自清洁方式主要有2种：一种是构筑“荷叶效应”的超疏水表面。超疏水材料的水接触角>150°，具有优异的自清洁、防腐、防污、抗冻等性能。Nabipour等设计合成了具有超疏水性以及优异的防火和自清洁性能的氧化石墨烯/沸石型咪唑啉骨架涂层。另一种是利用“光催化效应”促使吸附的污染物进行降解。应用最广泛的是以二氧化钛（TiO

2

）为基础的自清洁材料，纳米TiO

2

具有优异的抗菌、光催化、抗紫外、自清洁等特性。由于超疏水表面一旦沾染污渍，单一地通过水将其带走效果并不理想，久而久之疏水性能逐渐减弱，所以对于较难冲走的污染物同时采用纳米颗粒进行光降解，可得到较好的自清洁效果。相关研究表明，若纳米TiO

2

的光催化性是用于硅氧类或硅氟类树脂，则强的光催化性不会分解树脂本身，为纳米TiO

2

在有机涂层中的应用提供了可能。

由于纤维涂层在长期使用过程中会出现磨损或裂纹，从而影响外观和性能，如果纤维涂层能在损伤后及时修复，则可以延长使用寿命。因此人们提出一种“自修复”材料的概念，它在本质上是一种仿生物自愈合的行为。自修复机理可分为埋植型自修复和本征型自修复。埋植型自修复是指当划痕刺破埋植在涂层中的微胶囊或微纤维时，修复剂被释放，在催化剂的作用下实现交联固化，但该法的修复剂非常昂贵，适用性有限。本征型自修复是利用涂层自身结构，在光、热、酸、碱等刺激下使划痕闭合并得到修复，本法设计简单，使用广泛。本征型自修复机理中有一种基于可逆化学反应的自修复，包括Diels-Alder（DA）可逆化学反应和巯基/二硫键氧化还原反应。

为了得到同时具备自清洁和自修复的纤维涂层，本文提出了一种以硅改性环氧树脂为基体，以改性纳米TiO

2

为功能填料，以DA反应为修复机理的复合涂层材料。

1

实验部分

1

实验原料及仪器

1.2

硅烷改性预聚体的制备

称取4.03gAPDS与10gFGE至锥形瓶中，加入20gDMF进行溶解，随后将锥形瓶置于90℃油浴中搅拌12h完成反应制得硅烷改性预聚体，预聚体中APDS与FGE的物质的量比为1∶1。

1.3

改性纳米

TiO

2

的制备

氨基改性TiO

2

的制备：取5gTiO

2

于100mL乙醇中，并超声30min，再取0.1gKH550溶于30mL水中，将其混合置于70℃下反应6h，离心获得沉淀，并用去离子水与乙醇各清洗3遍，最后在50℃下烘干，最后研磨粉碎得到改性纳米TiO

2

。

呋喃环改性TiO

2

的制备：将氨基改性后的粉末取出1g于锥形瓶中，并加入0.28gFGE，然后加入10gDMF帮助其分散与溶解，并将其置于90℃油浴下反应6h，取出混合液离心获得沉淀后在60℃烘箱中烘干。

1.4

纤维涂层的制备

将一定量的硅烷改性预聚体/DMF溶液（10g）、改性TiO（20.377g）和BMI（3.415g）在烧杯中混合。呋喃基团和马来酰亚胺基团按等物质的量比计量。采用浸渍提拉镀膜机在不同纤维（滤纸、棉布、化纤布）表面上制备涂层，提拉速度为100μm/s，固化条件为60℃，12h。

1.5

性能测试

采用傅立叶变换红外光谱仪测试硅烷改性预聚体....