摘 要:為開發(fā)具有阻燃、導(dǎo)電復(fù)合功能織物,制備了氮摻雜氧化石墨烯,并利用其對棉織物進行負載改性。測試改性前后棉織物的質(zhì)量增重率、阻燃、表面比電阻及斷裂強力、抗彎剛度等服用性能,分析氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的可行性。結(jié)果表明:分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)對棉織物負載改性的最佳質(zhì)量濃度為6 g/L。在此質(zhì)量濃度下,改性棉織物的質(zhì)量增重率、極限氧指數(shù)、斷裂強力及抗彎剛度均隨分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性次數(shù)的增加而上升,表面比電阻與透氣率則隨氮摻雜氧化石墨烯負載改性次數(shù)的增加而降低。負載改性到達一定次數(shù)時,各項性能指標(biāo)趨于穩(wěn)定。同時,氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的交聯(lián)穩(wěn)定性優(yōu)于氧化石墨烯負載改性棉織物,使得氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的質(zhì)量增重率、極限氧指數(shù)、斷裂強力與抗彎剛度高于氧化石墨烯負載改性棉織物,表面比電阻與透氣率低于氧化石墨烯負載改性棉織物。水洗負載改性7次的改性棉織物,發(fā)現(xiàn)水洗4次時的性能指標(biāo)與未經(jīng)水洗負載改性1次的性能指標(biāo)相當(dāng)。文章發(fā)現(xiàn)利用氮摻氧化雜氧化石墨烯負載改性來制備復(fù)合功能棉織物具有可行性,為氧化石墨烯材料在功能織物中的應(yīng)用提供了一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:氮摻雜氧化石墨烯;質(zhì)量增重率;阻燃;表面比電阻;服用性能
中圖分類號:TQ127.1
文獻標(biāo)志碼:A
文章編號:1009-265X(2024)08-0007-08
收稿日期:20240123
網(wǎng)絡(luò)出版日期:20240511
基金項目:吉林動畫學(xué)院社會科學(xué)研究項目(KY21SY06)
作者簡介:閆佳瞳(1993年—),女,吉林洮南人,講師,碩士,主要從事服裝傳統(tǒng)手工藝、功能性材料及紡織產(chǎn)品開發(fā)方面的研究。
通信作者:郭琦,E-mail:guoqi3122@163.com
石墨烯的碳原子以SP2雜化方式進行鍵合,構(gòu)成苯六元環(huán)結(jié)構(gòu)。以該結(jié)構(gòu)沿二維空間延伸,可形成單片層結(jié)構(gòu),片層之間通過分子作用力相連,構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[1-2]。該分子構(gòu)型賦予石墨烯良好的導(dǎo)電和物化性能,同時石墨烯片層之間緊密且連續(xù),具有低導(dǎo)熱率、大比表面積和高孔隙率,可有效阻止助燃氣體的進入,起到阻燃效果的同時,防止燃燒過程中有害氣體的擴散和釋放[3]。
氧化石墨烯是石墨烯的氧化物,繼承石墨烯良好物化性能的同時,引入了一定數(shù)量的含量基團,提高了與織物活性基團間的親和力,是服用織物阻燃改性的理想材料[4-5]。可與含氧官能團反應(yīng)而改善本身性質(zhì)。為進一步提高氧化石墨烯的阻燃和導(dǎo)電性能,不少學(xué)者提出了摻雜理論,即在石墨烯材料中摻雜異原子。例如,Sandoval等[6-7]將氮摻雜到石墨烯中,發(fā)現(xiàn)氮摻雜石墨烯的熱穩(wěn)定性與氮摻雜量呈正相關(guān)。除氮摻雜外,文獻[8-9]也報道了摻雜硼、磷對石墨烯材料穩(wěn)定性的改善。根據(jù)文獻[10]可知,目前常用的石墨烯摻雜方法有等離子體摻雜法、溶劑熱摻雜法及化學(xué)氣相沉積法。等離子體摻雜法設(shè)備要求高,摻雜產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定,可控性強,操作簡單;溶劑熱摻雜法摻雜均一性與可控性差,優(yōu)點是條件溫和,產(chǎn)量高;化學(xué)氣相沉積法工藝復(fù)雜,產(chǎn)量低,優(yōu)點是摻雜均勻、可控性好。除此之外,微波輔助處理法[11-12]、電弧放電法[13]及后摻雜法[14]等也在石墨烯摻雜中有一定的應(yīng)用。本文嘗試利用一步熱解法對氧化石墨烯中摻雜氮原子,制成氮摻雜氧化石墨烯,利用其負載改性棉織物,并測試改性前后織物性能,為石墨烯在復(fù)合功能織物中的應(yīng)用提供參考。
1 實驗
1.1 材料與儀器
材料:棉織物(胚布,平紋織物,自制);葡萄糖(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司,純度99%,分子質(zhì)量:180.1559)、氧化石墨烯(江蘇先豐納米材料科技有限公司,片徑:0.5~5.0 μm,厚度:0.8~1.2 nm,純度99%)、三聚氰胺(天津渤北化學(xué)試劑有限公司,純度99%,分子質(zhì)量:126.12)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550,上海譜振生物科技有限公司,純度99%,分子質(zhì)量:221.37)。
儀器:SU3500分析型掃描電子顯微鏡(日本日立株式會社)、ZR-311極限氧指數(shù)儀(青島眾邦儀器有限公司)、INSTRON5582萬能材料試驗機(美國英斯特朗公司)、WHL65B實驗室小型烘箱(天津市泰斯特儀器有限公司)、BY-260C-100S小型立式高低溫試驗箱(北京普桑達儀器科技有限公司)、RTS-5型雙電測四探針測試儀(上海麥聚瑞電子儀器有限公司)、YG461E型數(shù)字式織物透氣量儀(常州市第一紡織設(shè)備有限公司)、YG207電子硬挺度儀(寧波紡織儀器廠)。
1.2 實驗方法
摻雜石墨烯的制備:取定量氧化石墨烯置于坩堝中,再將坩堝放置于管式爐石英管中部,以50 cm3/min通入30 min氮氣,再以3.5 ℃/min的速率升溫至550 ℃,在該溫度下保溫反應(yīng)2 h后,再以3.5 ℃/min的速率升溫至800 ℃,保溫1 h,即得還原氧化石墨烯。稱取40 g三聚氰胺和1 g葡萄糖充分溶解在適量的去離子水中,在65 ℃的烘箱中烘干水分后研磨成粉,按照上述步驟再次置于管式爐中處理,即得氮摻雜石墨烯。
改性棉織物工藝:配置質(zhì)量分數(shù)為3%的KH550水溶液與不同濃度的分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯,下文統(tǒng)一簡稱為分散液)(質(zhì)量濃度分別為2、4、6、8 g/L)備用;將棉織物依次浸入KH550與氮摻雜氧化石墨烯分散液各10 min進行負載改性;隨后利用蒸餾水沖洗負載改性棉織物3 min,而后在105 ℃的烘箱中干燥至恒,該過程定義為1次負載改性。選取較佳濃度的氮摻雜氧化石墨烯分散液,按上述操作分別制備負載改性1、3、5、7次的改性棉織物(未負載改性棉織物記為負載改性0次)。氧化石墨烯分散液對棉織物的負載改性參照氮摻雜氧化石墨烯分散液對棉織物負載改性流程。
1.3 測試與表征
1.3.1 質(zhì)量增重率測定
利用式1分別測定分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)對棉織物負載改性1次條件下的質(zhì)量增重率。測試3次,計算平均值。
W/%=(M′-M)/M×100(1)
式中:M為負載改性前棉織物質(zhì)量,g;M′為負載改性后棉織物質(zhì)量,g;W為負載改性棉織物質(zhì)量增重率,%。
1.3.2 微觀形貌觀察
利用掃描顯微鏡在5 kV電壓下放大50倍條件下觀察分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性1次與5次棉織物的微觀形貌。
1.3.3 阻燃性能測定
根據(jù)GB/T 545—1997《紡織品燃燒性能測定—氧指數(shù)測定法》測定負載改性1次條件下,分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)濃度對棉織物阻燃性能的影響;測試負載改性不同次數(shù)棉織物的阻燃性能,分析負載改性次數(shù)對棉織物阻燃性能的影響。
1.3.4 電學(xué)性能測定
根據(jù)GB/T 22042—2008《服裝 防靜電性能 表面電阻率試驗方法》,利用雙電測四探針測試儀對分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性棉織物的表面比電阻進行測定。
1.3.5 服用性能測定
斷裂強力測定:根據(jù) GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》將分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載前后的棉織物在105 ℃下烘干,并在20 ℃、65%相對濕度下調(diào)濕24 h。利用萬能材料試驗機測試改性棉織物試樣的斷裂強力。
透氣性能測定:依據(jù)GBT 5453—1997《紡織品織物透氣性的測定》測試負載改性不同次數(shù)下棉織物的透氣性能,測試面積20 cm2,壓差100 Pa。
彎曲性能測定:根據(jù)GB/T 18318.1—2009《紡織品 彎曲性能的測定 第1部分:斜面法》測試負載改性前后棉織物經(jīng)緯方向的抗彎剛度。
1.3.6 耐水性性能測定
將負載改性7次的改性棉織物分別水洗1、2、4次后烘干,測試水洗后改性棉織物的質(zhì)量增重率、阻燃性能、電學(xué)性能及服用性能。
2 結(jié)果與討論
2.1 質(zhì)量增重率分析
負載改性1次條件下棉織物的質(zhì)量增重率與分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)濃度關(guān)系折線圖見圖1。從圖1折線走勢可以看出,改性棉織物的質(zhì)量增重率隨著分散液濃度的增加而逐漸增加。當(dāng)分散液中氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯質(zhì)量濃度達到6 g/L時,質(zhì)量增重率趨于穩(wěn)定。這是由于分散液中氮摻雜氧化石墨烯與氧化石墨烯自身與棉織物間交聯(lián)力有限,其與棉織物的結(jié)合主要通過KH550引入的活性基團完成;當(dāng)分散液質(zhì)量濃度達到6 g/L時,KH550的吸附能力趨于飽和,質(zhì)量增重率趨于穩(wěn)定。因此,下文測試負載改性次數(shù)對棉織物性能影響均選在分散液質(zhì)量濃度為6 g/L的基礎(chǔ)上進行。此外,從圖1折線圖走勢還可以看出,氮摻雜氧化石墨烯改性棉織物的質(zhì)量增重率高于氧化石墨烯。這由以下兩方面原因造成的:一是氮原子摻雜使得氧化石墨烯的親水極性位點增多[15],提高了氮原子摻雜氧化石墨烯與棉織物活性基團和交聯(lián)劑KH550間的吸附性能;二是摻雜使得氧化石墨烯介孔與微孔增加,提高了氮摻雜氧化石墨烯的比表面積,使得交聯(lián)劑部分進入微孔,改善棉織物與分散液間的交聯(lián)性能[16-17]。
負載改性棉織物的質(zhì)量增重率與負載改性次數(shù)關(guān)系折線圖見圖2。從圖2中的折線圖走勢可以看出改性棉織物的質(zhì)量增重率與負載次數(shù)呈正相關(guān),這是由于負載改性次數(shù)增加時,交聯(lián)劑KH550被重復(fù)引入,改善了棉織物與分散液間的交聯(lián)吸附性能。氮摻雜氧化石墨烯改性棉織物質(zhì)量增重率的上升速率高于氧化石墨烯,造成這種現(xiàn)象的原因是氮摻雜氧化石墨烯比氧化石墨烯具有更多的介孔與微孔。從圖2中走勢可知,當(dāng)負載改性超過5次時,質(zhì)量增重率增速放緩,趨于穩(wěn)定。
2.2 微觀形貌分析
當(dāng)分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)質(zhì)量濃度為6 g/L時,負載改性不同次數(shù)棉織物的掃描電鏡照片見圖3。從圖3可以看出,經(jīng)分散液負載改性1次時,改性織物中棉纖維分布較為松散,孔隙較大;經(jīng)分散液負載改性5次后,改性織物中的棉纖維貼合緊密,孔隙較小。由此可知,分散液中氧化石墨烯或氮摻雜氧化石墨烯對棉織物的包覆隨負載改性次數(shù)的增加愈加致密,孔隙率愈低。對比氧化石墨烯與氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的微觀形貌可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物中棉纖維交聯(lián)更為緊密,孔隙率更小??芍?,氮摻雜氧化石墨烯對棉織物的交聯(lián)性能優(yōu)于氧化石墨烯,這也是氮摻雜氧化石墨烯改性棉織物的質(zhì)量增重率高于氧化石墨烯的主要原因之一。
2.3 阻燃性能與電學(xué)性能分析
阻燃性能與電學(xué)性能和負載改性次數(shù)關(guān)系折線圖見圖4。從圖4中的折線圖走勢可以看出改性棉織物的極限氧指數(shù)隨負載改性次數(shù)的增加而增加,這是由于氧化石墨烯二維碳原子片層結(jié)構(gòu)密集且連續(xù)性,可有效隔絕氧氣與棉織物的接觸,同時氮摻雜氧化石墨烯與氧化石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能,避免了熱量的局部聚集[18]。負載改性次數(shù)的增加,使得氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯對棉織物的包覆愈加致密,當(dāng)負載改性7次時,改性棉織物的極限氧指數(shù)相比未負載改性棉織物分別提高了51.9%與44.6%。另外,從圖4中的折線走勢也可以明顯看出氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的極限氧指數(shù)高于氧化石墨烯,這是由于氮摻雜使得氧化石墨烯片層褶皺交叉連接[3,19],形成以介孔與微孔為主的多孔結(jié)構(gòu),可有效阻止裂解小分子的逃逸,抑制揮發(fā)性氣體逃逸,遲延熱量向基體內(nèi)部的傳遞[20]。同時摻雜引入的為氮原子這種不活潑元素,改變了氧化石墨烯片層局部電子結(jié)構(gòu)排布,也在一定程度上,提高了氧化石墨烯的熱穩(wěn)定性[21-22]。隨著負載改性次數(shù)的增加,極限氧指數(shù)增加變緩。從生產(chǎn)實踐分析,應(yīng)合理控制負載改性次數(shù),在滿足阻燃效果的同時控制生產(chǎn)成本。
圖4中的折線圖顯示改性棉織物的表面比電阻隨負載改性次數(shù)的增加呈下降趨勢,這是由于氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯片層之間通過分子作用力相連,構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時,雖在負載改性過程中引入KH550,但在負載改性過程中為烘干形成固定膜,因此,造成棉織物表面的包覆的氧化石墨烯與KH550實際未分層,隨負載改性次數(shù)增加,表面比電阻降低。對比氧化石墨烯分散液與氮摻雜氧化石墨烯分散液負載改性棉織物的表面比電阻走勢可以看出,氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的表面表電阻低于氧化石墨烯。造成這種原因機理是:氧化石墨烯的帶隙為零,價帶與導(dǎo)帶相交于布里淵區(qū),難以打開,致使氧化石墨烯片層堆積產(chǎn)生較大內(nèi)阻,影響了氧化石墨烯的電學(xué)性能[23]。摻雜氮原子可以調(diào)控氧化石墨烯微觀結(jié)構(gòu),起到改善氧化石墨烯導(dǎo)電性能的效果。機理是氮原子摻雜可將氧化石墨烯的費米能級下移至價帶區(qū)域,降低電導(dǎo)損耗;同時氧化石墨烯中摻雜的氮原子影響石墨烯電子-聲子的耦合,提高了表面電荷的轉(zhuǎn)移能力,使得氮摻雜氧化石墨烯的導(dǎo)電性能優(yōu)于氧化石墨烯[24-25]。從該角度分析,氧化石墨烯質(zhì)量增重率小,表面比電阻低,造成氧化石墨烯改性棉織物的電導(dǎo)性能劣于氮摻雜氧化石墨烯。從折線走勢也可以看出隨著負載改性次數(shù)的增加,表面比電阻下降趨緩,說明當(dāng)負載改性次數(shù)達到一定次數(shù)時,棉織物表面包覆的氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯材料的傳導(dǎo)性能趨于穩(wěn)定。
2.4 服用性能分析
分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性棉織物服用性能見表1。從表1中的測試結(jié)果可以看出改性棉織物的斷裂強力與抗彎剛度隨負載改性次數(shù)的增加呈上升趨勢,這主要由以下3方面因素造成的:一是石墨烯氧化后,其表面富含一定數(shù)量的游離含氧官能團,能夠為氧化石墨烯與棉纖維表面親水基團的結(jié)合提供一定程度的分子間作用力[26];二是改性棉織物表面包覆的膠體膜對棉織物起到一定的增塑效果;三是氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯自身具有較大縱橫比及內(nèi)在力學(xué)[27],改性過程中氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯部分進入棉纖維內(nèi)部,改善了棉織物的力學(xué)與抗彎剛度。對比氧化石墨烯分散液與氮摻雜氧化石墨烯分散液負載改性棉織物的斷裂強力與抗彎剛度可知,氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的斷裂強力與抗彎剛度高于氧化石墨烯,這是由于氮摻雜氧化石墨烯提高了改性材料各界面間的相互作用力,如上文所述,氮摻雜氧化石墨烯具有更大比表面積與多孔的特性,使得交聯(lián)劑KH550吸附量更高,增塑膜更加致密,使得斷裂強力與抗彎剛度得到進一步提高。從力學(xué)與抗彎剛度角度分析,分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性棉織物對其力學(xué)性能與抗彎剛度均有所改善。
負載改性棉織物的透氣率隨負載改性次數(shù)的增加呈現(xiàn)下降趨勢,這是由于負載改性降低了織物的孔隙率,這與圖3(c)、圖3(d)中拍攝的微觀形貌一致。觀察圖3與表1中透氣率變化趨勢可知,氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物略高于氧化石墨烯負載改性棉織物,均處在較為緩慢的增加狀態(tài),這是由于氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的質(zhì)量增重率高于氧化石墨烯負載改性棉織物,較高的質(zhì)量增重率使得棉織物表面的增塑膜更加致密。
2.5 耐水洗性能分析
水洗次數(shù)對分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性棉織物質(zhì)量增重率、極限氧指數(shù)及表面比電阻影響見表2。水洗次數(shù)對分散液(氮摻雜氧化石墨烯/氧化石墨烯)負載改性棉織物服用性能影響測試結(jié)果見表3。從表2、表3中的測試結(jié)果可以看出改性棉織物的質(zhì)量增重率、極限氧指數(shù)、斷裂強力及抗彎剛度均呈下降趨勢,表面比電阻與透氣率則呈上升趨勢。這是由于水洗過程中,改性棉織物負載的氮摻雜氧化石墨烯或氧化石墨烯和交聯(lián)劑KH550各界面間的結(jié)合力減弱,甚至部分交聯(lián)劑溶解或脫落,引起改性棉織物指標(biāo)上述變化。同時,從測試結(jié)果可以看出氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的交聯(lián)穩(wěn)定性優(yōu)于氧化石墨烯負載改性棉織物,這與章節(jié)2.1分析的氧化石墨烯和氮摻雜氧化石墨烯與棉織物的結(jié)合力相印證。
3 結(jié)論
氮原子摻雜可調(diào)控氧化石墨烯微觀結(jié)構(gòu),改善阻燃、導(dǎo)電等性能。通過制備的氮摻雜氧化石墨烯對棉織物負載改性,測試改性前后織物性能,得出以下結(jié)論:
a)氮摻雜氧化石墨烯對棉織物最佳負載改性質(zhì)量濃度為6 g/L。
b)隨負載改性次數(shù)的增加,改性棉織物的質(zhì)量增重率、極限氧指數(shù)、斷裂強力及抗彎剛度呈上升趨勢而后趨于穩(wěn)定,表面比電阻與透氣率則呈下降趨勢而后趨于穩(wěn)定。
c)氮摻雜氧化石墨烯負載改性棉織物的交聯(lián)穩(wěn)定性優(yōu)于氧化石墨烯負載改性棉織物,使得氮摻雜氧化石墨烯分散液負載棉織增重率、極限氧指數(shù)、斷裂強力與抗彎剛度優(yōu)于氧化石墨烯負載改性棉織物,表面比電阻與透氣率則劣于氧化石墨烯負載改性棉織物。
d)隨水洗次數(shù)的增加,負載改性棉織物的質(zhì)量增重率、極限氧指數(shù)、斷裂強力及抗彎剛度均呈下降趨勢,表面比電阻與透氣率則呈現(xiàn)上升趨勢。水洗4次后,改性棉織物的各項指標(biāo)大致與負載改性1次的指標(biāo)相當(dāng)。
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Preparation of nitrogen-doped graphene oxide and load modification of cotton fabrics
YAN Jiatong1, GUO Qi2
(1.School of Design, Jilin Animation Institute, Changchun 130000, China;
2.Fine Arts Academy, Northeast Normal University, Changchun 130024, China)
Abstract: Graphene has good thermal, electrical, and mechanical machinability, and the special boundary effect also gives graphene a controllable two-dimensional material surface, making it an ideal flame retardant, thermal insulation and conductive material. The defect is that the band gap of graphene is zero, the valence band and conduction band are difficult to open in the Brillouin zone, and the internal resistance caused by the accumulation of graphene sheets is large, which hinders the exploitation of graphene's electrical properties. Nitrogen atom doping can regulate the microstructure and electrical conductivity of graphene. By preparing nitrogen-doped graphene oxide, nitrogen-doped graphene dispersion and graphene oxide dispersion were used for the load modification of cotton fabrics. The micro-morphology, mass gain rate, limiting oxygen index, surface specific resistance, breaking strength bending stiffness and air permeability of the modified cotton fabric loaded by the two kinds of dispersion were tested and analyzed. The aim was to develop fabrics with composite functions such as flame retardancy and conductivity The results showed that the optimum loading concentration of nitrogen-doped graphene oxide/graphene oxide dispersion on cotton fabric is 6 g/L. Under the concentration, with the increase in load modification times, the coating on the surface of the cotton fabrics became increasingly denser, the mass gain rate, limiting oxygen index, breaking strength and flexure stiffness all increased, while the surface specific resistivity and air permeability showed a decreasing trend. The above test indicators increased as the number of load modifications rose, and when the number of load modification reached a certain number, the indicators tended to stabilize. When the cotton fabrics modified seven times with the loading modification were washed, the mass gain rate, limiting oxygen index, breaking strength and bending stiffness of the cotton fabrics modified by loaded modification decreased, while the surface specific resistance and air permeability were increasing. The indicators after four washing times were roughly equivalent to those of one load modification. At the same time, it could be seen from the test results that the crosslinking stability of cotton fabrics modified by nitrogen-doped graphene oxide was superior to that of cotton fabrics modified by graphene oxide, so the weight gain rate, limiting oxygen index, breaking strength and bending stiffness of cotton fabrics modified by nitrogen-doped graphene dispersion liquid were better than those of cotton fabrics modified by graphene, and the surface specific resistance and air permeability were worse than those of graphene-loaded modified cotton fabrics. It is concluded that using KH550 as crosslinking agent, it is feasible to develop composite functional fabrics by modifying cotton fabrics with dispersion liquid (nitrogen-doped graphene oxide/graphene oxide).
Keywords: nitrogen-doped graphene oxide; mass gain rate; flame retardant; surface specific resistance; wear properties