协同强化的纳米复合皮革涂层：由水滑石纳米片和芳纶纳米纤维增强的多相共聚物体系

《Polymer Composites》：Synergistically Reinforced Nanocomposite Leather Coatings: Multiphase Copolymer Systems Enhanced by Hydrotalcite Nanosheets and Aramid Nanofibers

水基纳米复合材料皮革整理系统通过两步法制备：静电组装层状双氢氧化物纳米片于芳纶纳米纤维构建异质结构，并合成多功能共聚物作为基体。纳米复合涂层显著提升皮革耐磨性（COF 0.13）、防水性（接触角108°）、隔热性（导热率0.073 W/m·K）和阻燃性，较纯共聚物拉伸强度提升5.32 MPa、断裂伸长率增加377.28%，且较商业聚合物NP-87耐磨性高38%，通过分级耗能机制进一步降低表面磨损68%。

　　

摘要

通过两步制备策略开发了一种水基纳米复合皮革整理系统。首先，将层状双氢氧化物（LDH/水滑石）纳米片通过静电作用组装到芳纶纳米纤维（ANF）上，形成增强型的LDH@ANF异质结构。然后，使用对苯乙烯磺酸钠（SSS）作为单体和乳化剂，通过无表面活性剂的乳液聚合方法合成了多功能共聚物（H-P）。将LDH@ANF作为纳米增强相整合到H-P基体中，制备出了具有优异皮革整理性能的稳定纳米复合乳液（LDH@ANF/H-P）。这种纳米复合涂层使羊皮同时具备了优异的耐磨性（摩擦系数：0.13）、疏水性（接触角：108°±2.9°）、隔热性能（热导率：0.073 W/m·K）和阻燃性。与纯H-P薄膜相比，LDH@ANF/H-P薄膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了5.32 MPa和377.28%，这归因于LDH纳米片和ANF的协同作用。此外，纯H-P的耐磨性比商用NP-87聚合物高38%，而纳米复合涂层通过层次化的能量耗散机制进一步将表面耐磨性降低了68%。

图解摘要

LDH@ANF/H-PBMAS纳米复合薄膜的制备过程及其耐磨性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。