一种自修复超疏水织物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，属于超疏水织物领域。本发明专利技术采用盐酸多巴胺和三(羟甲基)氨基甲烷，制备得到仿生聚多巴胺溶液，借助聚多巴胺的高黏附性，即充当双面胶的角色，将聚碳酸酯牢固地粘附在织物表面，由于聚碳酸酯在对二甲苯中能够发生溶胀，从而在织物棉布构筑较好的粗糙结构，之后采用低表面能物质十八胺和十二硫醇对织物表面进行修饰，制备得到温度响应型自修复超疏水织物。测试表明，织物经过100次摩擦和30次水洗后，仍能够达到超疏水的要求，且当织物被水润湿时则不具备超疏水特性，但在60℃的温度下干燥80min后，能够恢复其超疏水特性，从而实现超疏水和非超疏水织物之间的转换。

【技术实现步骤摘要】
一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法
本专利技术涉及一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，属于超疏水织物领域。
技术介绍
受荷叶效应启发，研究者对超疏水织物进行了深入广泛的研究。超疏水织物满足织物与水的静态接触角(Staticcontactangle)大于150°，而滚动角小于10°的条件，如人们常见的玫瑰花瓣，将其平铺放置并滴加一滴水滴，其表面与水的静态接触角大于150°，但将其表面翻转180°，其表面的水滴仍旧不能脱落，所以玫瑰花不具有超疏水性能，所以织物必须满足以上两个条件才具有超疏水性能。超疏水织物因其具有优良的自清洁、防冰雪、抗污染等特点，因此应用领域特别广泛，制备超疏水织物的常用方法有溶胶凝胶法、电化学沉积法、原位沉积法、气相沉积法、模板法等，织物因其表面具有特殊的微纳米粗糙结构，才使得其具有超疏水的特性，构筑这种微纳米粗糙结构一般有两种方式，即先在织物表面构筑粗糙结构，然后辅以低表面能物质修饰或对粗糙的织物表面进行低表面能物质修饰。随着超疏水织物的研究不断取得突破，智能超疏水织物不断受到人们的青睐，如Liu等采用多巴胺和十八胺制备得到聚多巴胺&十八胺微胶囊(PDA@ODA)，即聚多巴胺包裹着十八胺，然后将微胶囊原位沉积在织物表面，制备得到温度响应型自修复超疏水织物；白雪等人采用四氢呋喃为溶剂，制备得到聚二甲基硅氧烷(PDMS)和十八胺(ODA)的混合溶液，然后将涤纶织物浸渍在该混合溶液中一段时间，制备得到氧等离子体自修复超疏水涤纶织物，接触角达到160°。目前，现有技术中制备得到的超疏水织物的稳定性、耐洗和耐摩特性均较差，亟需寻找一种能够制备得到稳定性好、耐洗和耐摩的超疏水织物的制备方法。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提供了一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，本专利技术采用盐酸多巴胺和三(羟甲基)氨基甲烷，制备得到仿生聚多巴胺溶液，借助聚多巴胺的高黏附性，即充当双面胶的角色，将聚碳酸酯牢固地粘附在织物表面，由于聚碳酸酯在对二甲苯中能够发生溶胀，从而在织物棉布构筑较好的粗糙结构，之后采用低表面能物质十八胺和十二硫醇对织物表面进行修饰，制备得到温度响应型自修复超疏水织物。测试表明，织物经过100次摩擦和30次水洗后，仍能够达到超疏水的要求，且当织物被水润湿时则不具备超疏水特性，但在60℃的温度下干燥80min后，能够恢复其超疏水特性，从而实现超疏水和非超疏水织物之间的转换。首先，本专利技术提供了一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)取0.1-0.2份盐酸多巴胺和0.02-1份三(羟甲基)氨基甲烷，加水溶解至总重量为100-120份，搅拌3-5h，之后在搅拌下将织物按照浴比为1：(80-120)浸渍在上述溶液中20～60min后取出，用水将织物表面冲洗至白色或淡黄色，烘干；(2)取2-10份聚碳酸酯溶于100-150份二氯甲烷中，在搅拌下将步骤(1)烘干后的织物浸渍在该溶液中8～12min，取出，置于空气中1～30min，然后依次浸渍在100-150份对二甲苯中1-3min和30-50份浓度为0.5-2g/L的碳酸氢钠溶液中5～15min，室温下放置15～40min，烘干；(3)取1-3份十八胺，加无水乙醇至总重量为100-120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十八胺的乙醇溶液；取1～4份十二硫醇，加无水乙醇至总重量为100-120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十二硫醇的乙醇溶液；(4)将步骤(2)烘干的织物分别浸渍在十八胺的乙醇溶液中15～30min和十二硫醇的乙醇溶液中15～30min，取出，用水漂洗，烘干即可得到温度响应型自修复超疏水织物。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中的搅拌优选为磁力搅拌。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述烘干为60～65℃下干燥30～60min。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中所述烘干为60～65℃下干燥30～40min。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中所述烘干为60～65℃下干燥60～80min。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中织物浸渍十八胺的乙醇溶液和十二硫醇的乙醇溶液的顺序不限。在本专利技术的一种实施方式中，所述水优选为去离子水。其次，本专利技术还提供了一种温度响应型自修复超疏水材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)取0.1-0.2份盐酸多巴胺和0.02-1份三(羟甲基)氨基甲烷，加水溶解至总重量为100-120份，搅拌3-5h，之后在搅拌下将基材按照浴比为1：(80-120)浸渍在上述溶液中25～60min后取出，用水冲洗基材表面，在60～65℃下干燥30～60min；(2)取2-10份聚碳酸酯溶于100-150份二氯甲烷中，在搅拌下将步骤(1)烘干后的基材浸渍在该溶液中8～12min，取出，置于空气中1～30min，然后依次浸渍在对二甲苯中1-3min和30-50份浓度为0.5-2g/L的碳酸氢钠溶液中5～15min，室温下放置15～40min，在60～65℃下干燥30～60min；(3)取1-3份十八胺，加无水乙醇至总重量为100-120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十八胺的乙醇溶液；取1～4份十二硫醇，加无水乙醇至总重量为100-120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十二硫醇的乙醇溶液；(4)将步骤(2)烘干的基材分别浸渍在十八胺的乙醇溶液中15～20min和十二硫醇的乙醇溶液中15～20min，取出，用水漂洗，在60～65℃下干燥60～80min，即可得到温度响应型自修复超疏水材料。在本专利技术的一种实施方式中，所述基材为聚四氟乙烯、木材、玻璃中的任一种。在本专利技术的一种实施方式中，所述聚四氟乙烯、木材、玻璃在使用前均先用无水乙醇清洗，再用大量去离子水冲洗，然后置于50-70℃烘箱内干燥30-60min。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中基材浸渍十八胺的乙醇溶液和十二硫醇的乙醇溶液的顺序不限。在本专利技术的一种实施方式中，所述水优选为去离子水。本专利技术取得的有益效果：1、本专利技术制备的超疏水织物经过100次摩擦和30次水洗后，仍能够达到超疏水的要求，耐摩和耐洗性能好，且制备得到的超疏水织物具备温度响应的特点，即当织物被水润湿时则不具备超疏水特性，但在60℃的温度下干燥80min后，能够恢复其超疏水特性。2、本专利技术方法能够对大多数基材进行超疏水整理，如聚四氟乙烯、木材、织物、玻璃等，能够大幅度提高原有基材的应用范围。3、本专利技术制备的超疏水整理液不需要昂贵的机械设备，能够显著节约企业的生产投入成本，且该方法的基材适用性强。4、本专利技术制备超疏水织物工艺流程短，操作便捷，能够满足工业生产的需求。附图说明图1：对实施例7所述方案制得的织物在被水润湿后干燥得到的织物的水静态接触角变化情况。具体实施方式接触角测试：DSA100型液滴形状分析仪，Krüss。滚动角测试：自制测定方法，所述方法为：取一长条形硬纸板(50cmm×10cmm)，对折至25cm×10cm长条状。沿对折线将底端面(25cm×10cm)用胶带固定在平滑的桌面上，确保上顶面(25cm×10cm)可以自由抬起而沿着对折线呈现180°的旋转。然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)取0.1‑0.2份盐酸多巴胺和0.02‑1份三(羟甲基)氨基甲烷，加水溶解至总重量为100‑120份，搅拌3‑5h，之后在搅拌下将织物按照浴比为1：(80‑120)浸渍在上述溶液中25～60min后取出，用水将织物表面冲洗至白色或淡黄色，烘干；(2)取2‑10份聚碳酸酯溶于100～150份的二氯甲烷中，在搅拌下将步骤(1)烘干后的织物浸渍在该溶液中8～12min，取出，置于空气中1～30min，然后依次浸渍在100‑150份对二甲苯中1‑3min和30‑50份浓度为0.5‑2g/L的碳酸氢钠溶液中5～15min，室温下放置15～40min，烘干；(3)取1‑3份十八胺，加无水乙醇至总重量为100‑120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十八胺的乙醇溶液；取1～4份十二硫醇，加无水乙醇至总重量为100‑120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十二硫醇的乙醇溶液；(4)将步骤(2)烘干的织物分别浸渍在十八胺的乙醇溶液中15～30min和十二硫醇的乙醇溶液中15～30min，取出，用水漂洗，烘干即可得到温度响应型自修复超疏水织物。...

【技术特征摘要】
1.一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)取0.1-0.2份盐酸多巴胺和0.02-1份三(羟甲基)氨基甲烷，加水溶解至总重量为100-120份，搅拌3-5h，之后在搅拌下将织物按照浴比为1：(80-120)浸渍在上述溶液中25～60min后取出，用水将织物表面冲洗至白色或淡黄色，烘干；(2)取2-10份聚碳酸酯溶于100～150份的二氯甲烷中，在搅拌下将步骤(1)烘干后的织物浸渍在该溶液中8～12min，取出，置于空气中1～30min，然后依次浸渍在100-150份对二甲苯中1-3min和30-50份浓度为0.5-2g/L的碳酸氢钠溶液中5～15min，室温下放置15～40min，烘干；(3)取1-3份十八胺，加无水乙醇至总重量为100-120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十八胺的乙醇溶液；取1～4份十二硫醇，加无水乙醇至总重量为100-120份，在55～60℃下静置25～45min，制备得到十二硫醇的乙醇溶液；(4)将步骤(2)烘干的织物分别浸渍在十八胺的乙醇溶液中15～30min和十二硫醇的乙醇溶液中15～30min，取出，用水漂洗，烘干即可得到温度响应型自修复超疏水织物。2.根据权利要求1所述的一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述烘干为60～65℃下干燥30～60min。3.根据权利要求1或2所述的一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述烘干为60～65℃下干燥30～40min。4.根据权利要求1-3任一所述的一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述烘干为60～65℃下干燥60～80min。5.根据权利要求1-4任一所述的一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中织物浸渍十八胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，郑果林，武玉和，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32