一种超双疏织物及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种超双疏织物及其制备方法。该制备方法，包括如下步骤：将乙醇和去离子水混合，并调节pH至8～11，得到第一溶液；向第一溶液中加入盐酸多巴胺、氨基硅烷和氟硅烷，混合均匀后得到第二溶液；将织物浸泡在第二溶液中，搅拌反应20～60h，取出干燥后得到超双疏织物。本发明专利技术的制备方法简单、原料成本低，能够通过一步反应直接在织物表面构筑粗糙结构，并降低织物表面能，形成超双疏表面；本发明专利技术的超双疏织物具有优异的耐紫外、防污染性能，同时在水和泵油中都能够增加其自身浮力、具有良好的承载能力，在服装、包装、雨伞制造等领域具有广阔的应用前景。阔的应用前景。阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种超双疏织物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织
，尤其涉及一种超双疏织物及其制备方法。

技术介绍

[0002]超双疏表面是指对水和油的接触角大于150
°
的表面。这种表面将疏水和疏油性能集于一体，可以赋予基底自清洁、防污染等优良性能。棉纤维作为天然可再生资源，具有良好的亲水性和舒适性，在服装、包装等领域受到广泛的应用。但是在其应用过程中，带有灰尘或者污物的水滴或者油滴很容易渗入到棉布的内部使其受到污染。因此，棉布的超双疏改性是纺织品功能改性的热点之一。
[0003]目前，已有很多表面改性技术被用于制备超双疏表面，如采用刻蚀法、相分离、溶胶凝胶法等来帮助基质构建粗糙度，但这些制备方法具有成本高、制备工艺复杂、产品耐久性不高等问题，极大限制了其应用范围。华南理工大学Luo Guanzhou等人(Luo G,Wen L,Yang K,Li X,Xu S,Pi P,Wen X.Robust and durable fluorinated 8
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MAPOSS
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based superamphiphobic fabrics with buoyancy boost and drag reduction[J].Chemical Engineering Journal,2020,383,123125.)在棉织物表面原位接枝3
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巯基丙基三乙氧基硅烷、8
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甲基丙烯酸多面体寡聚倍半硅氧烷和2
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(全氟辛基)甲基丙烯酸乙酯，最终获得的改性棉织物具有较好的超双疏性能以及防污、耐高温和增加浮力性能。然而，该方法需要分为三步，操作比较麻烦，而且得到的超双疏棉织物在水中只能承载自身重量的18.8倍，在油中只能承载自身重量的15.6倍，也只能在强紫外下(1000W)耐受7min的照射。因此，仍需提高一种制备方法简单、稳定性好、在水或油中浮力大的超双疏织物。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种超双疏织物及其制备方法，用以解决现有技术中超双疏织物制备过程繁琐、稳定性差、在水或油中浮力小的技术问题。
[0005]本专利技术的第一方面提供一种超双疏织物的制备方法，包括如下步骤：
[0006]将乙醇和去离子水混合，并调节pH至8～11，得到第一溶液；
[0007]向第一溶液中加入盐酸多巴胺、氨基硅烷和氟硅烷，混合均匀后得到第二溶液；
[0008]将织物浸泡在第二溶液中，搅拌反应20～60h，取出干燥后得到超双疏织物。
[0009]本专利技术的第二方面提供一种超双疏织物，该超双疏织物通过本专利技术第一方面提供的超双疏织物的制备方法得到。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0011]本专利技术的制备方法简单、原料成本低，能够通过一步反应直接在织物表面构筑粗糙结构，并降低织物表面能，形成超双疏表面；
[0012]本专利技术的超双疏织物具有优异的耐紫外、防污染性能，同时在水和泵油中都能够增加其自身浮力、具有良好的承载能力，在服装、包装、雨伞制造等领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0013]图1是实施例2制备的超双疏织物的SEM图；
[0014]图2是水、乙二醇、泵油分别在实施例2制备的超双疏织物表面的接触角图片；
[0015]图3是水、盐水、乙二醇、泵油、茶水、牛奶分别在实施例2制备的超双疏织物表面的光学图片；
[0016]图4是实施例2制备的超双疏织物分别在水和泵油中的承载能力图片；
[0017]图5是实施例2制备的超双疏织物经过连续4h的强紫外照射(1000W)后，水、乙二醇、泵油在其上的接触角图片。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]本专利技术的第一方面提供一种超双疏织物的制备方法，包括如下步骤：
[0020]S1将乙醇和去离子水混合，并调节pH至8～11，得到第一溶液；
[0021]S2向第一溶液中加入盐酸多巴胺、氨基硅烷和氟硅烷，混合均匀后得到第二溶液；
[0022]S3将织物浸泡在第二溶液中，搅拌反应20～60h，取出干燥后得到超双疏织物。
[0023]本专利技术中，盐酸多巴胺通过自氧化聚合可以得到聚多巴胺(PDA)，氟硅烷通过水解反应与氨基硅烷连接，聚多巴胺与氨基硅烷发生席夫碱反应在棉织物表面原位生成具有低表面能的纳米团簇，最终可以制备在水、油中具有优异的承载能力和防污性能的超双疏棉织物。同时，由于聚多巴胺良好的黏附性能，形成的粗糙结构不易从织物表面脱落，所得超双疏织物稳定性好。
[0024]本专利技术中，通过在织物表面原位生长纳米团簇构造粗糙结构，同时氟硅烷修饰在纳米团簇表面，无需额外加入纳米粒子即可构造适合超双疏性能的粗糙结构。此外，可以通过调控反应溶剂的pH值和盐酸多巴胺的含量来调控PDA和氨基硅烷的席夫碱反应所得的纳米团簇，从而得到具有不同粗糙形貌的织物表面。
[0025]本专利技术中，通过将乙醇和去离子水混合，能够使盐酸多巴胺、氨基硅烷和氟硅烷在二者的混合物中分散均匀、体系稳定性好。
[0026]本专利技术中，通过将第一溶液的pH调节到8～11，能够显著提高织物的疏水疏油性能，得到超双疏织物。进一步地，第一溶液的pH为9～11。更进一步地，第一溶液的pH为9。在该pH值条件下，所得超双疏织物的疏水、疏油效果最佳。
[0027]根据本专利技术，乙醇与去离子水的体积比为1：(0.5～2)，优选为1：1。本专利技术通过滴加碱液的方式调节pH至8～11。具体地，碱液为质量分数为2％的氢氧化钠溶液。
[0028]根据本专利技术，氨基硅烷为3
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氨丙基三甲氧基硅烷、3
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氨丙基三乙氧基硅烷、3
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氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N
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正丁基
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氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；氟硅烷为1H,1H,2H,2H
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全氟癸基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
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全氟癸基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
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全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H
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全氟十七烷三甲基氧硅烷中的一种或多种。
[0029]根据本专利技术，第二溶液中，盐酸多巴胺的浓度范围为1～10mg/mL，进一步为1～4mg/mL，更进一步为2mg/mL；氨基硅烷的浓度范围为1～10mg/mL，进一步为1～4mg/mL，更进
一步为2mg/mL；氟硅烷的浓度范围为1～15mg/mL，进一步为1～4mg/mL，更进一步为2mg/mL。优选地，氨基硅烷与氟硅烷的质量比为1：1。在该质量比范围内，所得织物疏水、疏油效果最佳。
[0030]根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超双疏织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将乙醇和去离子水混合，并调节pH至8～11，得到第一溶液；向所述第一溶液中加入盐酸多巴胺、氨基硅烷和氟硅烷，混合均匀后得到第二溶液；将织物浸泡在所述第二溶液中，搅拌反应20～60h，取出干燥后得到超双疏织物。2.根据权利要求1所述超双疏织物的制备方法，其特征在于，所述第一溶液的pH为9～11。3.根据权利要求1所述超双疏织物的制备方法，其特征在于，所述第一溶液的pH为9。4.根据权利要求1所述超双疏织物的制备方法，其特征在于，所述乙醇与去离子水的体积比为1：(0.5～2)。5.根据权利要求1所述超双疏织物的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷为3
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氨丙基三甲氧基硅烷、3
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氨丙基三乙氧基硅烷、3
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氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N
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正丁基
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氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。6.根据权利要求1所述超双疏织物的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晓，韩新婷，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：