【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍网涂覆层材料，具体涉及一种镍网涂覆层材料、印花镍网及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在纺织行业，印花工艺的环境因素，如酸碱环境、高温和磨损，常常导致印花面料上镍残留物的积累，这是因为印花过程中，酸碱环境会促使镍离子从印花镍网中释放，进而附着在面料上，而高温和磨损会加剧这一现象。这些镍金属残留物对人体的皮肤粘膜和呼吸道有一定的刺激作用，对健康构成潜在威胁。因此，如何处理印染面料上的镍残留成为业内攻坚难题。
2、针对这一问题，高分子材料领域的聚酰亚胺逐渐成为研究焦点。聚酰亚胺具备出色的耐酸碱、耐高温和耐磨损特性，能够应对印花过程中的各种挑战。其耐酸碱性能确保了在酸碱环境下能保持稳定，不受腐蚀。同时，耐高温性能使聚酰亚胺在高温处理中不易退化。而其耐磨损性能则能有效降低面料在使用过程中的磨损，降低镍残留的风险。因此，聚酰亚胺在处理印染面料上的镍残留方面具有潜在的应用价值。
3、然而，尽管聚酰亚胺在涂覆层领域有许多优点，但作为印花镍网涂覆层仍存在一些挑战。首先，聚酰亚胺的收缩率高，其与印花镍网基底的收缩失配可能导致界面剥离或分离现象，这使得涂覆层在高温或高应力环境下可能失效，无法为金属基材提供有效的保护；其次，聚酰亚胺与金属间的界面相容性有待提高，导致涂层与金属基材间的结合不够稳固，这可能导致涂层在使用过程中的剥离、开裂或脱落，从而降低其保护性能。
4、为了提升聚酰亚胺作为印花镍网涂覆层材料的性能和稳定性，满足更广泛的应用需求，进一步解决这些问题显得尤为重要。
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1、本专利技术提供了一种镍网涂覆层材料、印花镍网及其制备方法和应用，解决了现有技术中聚酰亚胺与印花镍网基底界面结合力差、涂层易剥离等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种镍网涂覆层材料，所述镍网涂覆层材料为改性聚酰亚胺，所述改性聚酰亚胺包括以下重量份的原料：有机溶剂80~140份、三异氰酸酯改性酸酐20~50份、二胺单体18~50份、催化剂2~5份、脱水剂2~4份；
4、所述三异氰酸酯改性酸酐的制备方法包括以下步骤：在氮气保护下，将二酐单体、三异氰酸酯和二甲基甲酰胺，在100~150℃下反应3~5h，得到三异氰酸酯改性酸酐，所述二酐单体、三异氰酸酯、二甲基甲酰胺的质量比为5~25：5~30：50~75。
5、本专利技术采用三异氰酸作为链延长剂，三异氰酸含有三个异氰酸酯基团，可以与二酐单体发生缩合反应，生成酰胺酯结构（conh），通过缩合反应和链延长的步骤，可以逐步延长聚合物前驱体的链长度，形成大分子前驱体。二胺单体中的胺基团与酰胺酯中的异氰酸酯基团反应，形成酰亚胺结构，通过这一步骤处理，可以获得大分子聚酰亚胺。上述原料配合，有助于降低制备得到的聚酰亚胺的收缩率以及线性膨胀系数，并提高了涂层的界面结合力和性能。
6、优选的，所述二胺单体为间苯二胺、对二甲苯二胺、对苯二胺中的一种或多种。
7、优选的，所述催化剂为三甲胺、n,n-二乙基乙二胺、n-苯基吡咯烷和n,n-二异丙基乙二胺中的一种或多种；
8、所述脱水剂为苯甲酸酐、苯酐中的一种或多种。
9、优选的，所述二酐单体为3，3'，4，4'-二苯基四羧酸二酐、3，3'，4，4'-二苯基砜四羧酸二酐中的一种或多种的混合。
10、上述催化剂和脱水剂的加入能在低温下固化聚酰亚胺薄膜，并提高了薄膜与印花镍网基底的界面结合。
11、作为一个总的专利技术构思，本专利技术提供了一种镍网涂覆层材料的制备方法，包括以下步骤：在氮气保护下，将三异氰酸酯改性酸酐和二胺单体置于有机溶剂中，搅拌均匀，在20~40℃下进行缩聚反应，反应时间为1~2h，然后加入催化剂和脱水剂，随后搅拌2~4小时，再超声30min进行脱泡处理，再涂覆在印花镍网基体表面，最后在真空干燥箱中分别在100℃、150℃和250℃每个温度点保温2小时进行固化处理，即可。
12、本专利技术固化后的聚酰亚胺在纺织印花工艺中具有多重作用。首先，固化后的聚酰亚胺形成高强度的交联结构，提高印花织物的机械强度和耐磨性，使其能够经受更长时间的使用和洗涤。此外，聚酰亚胺具有较高的化学稳定性，能够抵抗化学物质的侵蚀，延长织物的使用寿命，且固化后的聚酰亚胺形成的薄膜具有光滑、柔软的特性。
13、作为一个总的专利技术构思，本专利技术提供了一种印花镍网，所述印花镍网包括印花镍网基体以及涂覆于所述印花镍网基体的镍网涂覆层材料，所述镍网涂覆层材料为上述镍网涂覆层材料或上述制备方法制备得到的镍网涂覆层材料；所述印花镍网基体包括印花镍网基底以及固溶在印花镍网基底表面的镍/金属m固溶体合金层，所述金属m为金属cr或金属mo中的一种或多种的混合，或所述印花镍网基体为印花镍网基底。
14、本专利技术通过在印花镍网基底表面固溶一层镍/金属m固溶体合金层，可提高印花镍网基底与聚酰亚胺的相容性，并增强界面结合。通过金属cr或金属mo元素的固溶，在印花镍网基底表面形成固溶体合金层，金属cr或金属mo元素的固溶还改善了印花镍网基底表面的电子结构，使其更具活性，增强了与聚酰亚胺之间的界面相互作用。这种界面相互作用提高了聚酰亚胺薄膜在印花镍网基底表面的吸附能力，进一步增强了聚酰亚胺与印花镍网基底的界面结合。
15、优选的，所述镍/金属m固溶体合金层的厚度为20~30nm，所述镍/金属m固溶体合金层中，金属m的固溶度为25%~50%；
16、所述镍网涂覆层材料的厚度为5~20μm；
17、优选的，所述印花镍网基体的制备方法包括以下步骤：采用磁控溅射法在印花镍网基底表面磁控溅射一层厚度5~15nm的金属m层，然后在氢气环境下，温度为1200~1400℃，热处理1~2h，所述金属m层中的金属m和印花镍网基底中的镍元素形成镍/金属m固溶体合金层，得到印花镍网基体。
18、优选的，所述印花镍网基底为经过预处理后的印花镍网基底，所述预处理包括以下步骤：先后用丙酮和去离子水分别超声清洗印花镍网基底5~10min以去除表面杂质；然后再将印花镍网基底放入体积比为1:1的20%浓度氢氟酸和25%浓度硝酸的混合溶液中浸渍10~20min进行抛光处理去除氧化层；
19、作为一个总的专利技术构思，本专利技术提供了一种印花镍网的制备方法，包括以下步骤：将印花镍网基体放入体积比为（10~50）:100的有机胺和甲苯的混合溶液中反应5~10h，然后再用去离子水清洗，得到经过氨基接枝处理的印花镍网基体；再于所述经过氨基接枝处理的印花镍网基体表面涂覆镍网涂覆层材料；
20、所述有机胺为三乙胺、异丙胺和乙二胺中的一种或多种。
21、本专利技术镍/金属m固溶体合金层表面采用氨基接枝处理的目的在于：通过氨基接枝处理，可以增加镍/金属m固溶体合金层表面的活性位点，提高与聚酰亚胺层的相容性，增强界面结合力。由于氨基基团与聚酰亚胺层中的三异氰酸酯改性酸酐和二胺单体可以形成亲和性较强的化学键，因此本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镍网涂覆层材料，其特征在于，所述镍网涂覆层材料为改性聚酰亚胺，所述改性聚酰亚胺包括以下重量份的原料：有机溶剂80~140份、三异氰酸酯改性酸酐20~50份、二胺单体18~50份、催化剂2~5份、脱水剂2~4份；
2.根据权利要求1所述的镍网涂覆层材料，其特征在于，所述二胺单体为间苯二胺、对二甲苯二胺、对苯二胺中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的镍网涂覆层材料，其特征在于，所述二酐单体为3，3'，4，4'-二苯基四羧酸二酐、3，3'，4，4'-二苯基砜四羧酸二酐中的一种或多种的混合。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的镍网涂覆层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在氮气保护下，将三异氰酸酯改性酸酐和二胺单体置于有机溶剂中，搅拌均匀，在20~40℃下进行缩聚反应，反应时间为1~2h，然后加入催化剂和脱水剂，随后搅拌2~4小时，再超声30min进行脱泡处理，再涂覆在印花镍网基体表面，最后在真空干燥箱中分别在100℃、150℃和250℃每个温度点保温2小时进行固化处理，即可。
5.一种印花镍网，其特征在于，所述印花镍
6.根据权利要求5所述的印花镍网，其特征在于，所述镍/金属M固溶体合金层的厚度为20~30nm，所述镍/金属M固溶体合金层中，金属M的固溶度为25%~50%；
7.根据权利要求5所述的印花镍网，其特征在于，所述印花镍网基体的制备方法包括以下步骤：采用磁控溅射法在印花镍网基底表面磁控溅射一层厚度5~15nm的金属M层，然后在氢气环境下，温度为1200~1400℃，热处理1~2h，得到印花镍网基体。
8.根据权利要求5所述的印花镍网，其特征在于，所述印花镍网基底为经过预处理后的印花镍网基底，所述预处理包括以下步骤：先后用丙酮和去离子水分别超声清洗印花镍网基底5~10min以去除表面杂质；然后再将印花镍网基底放入体积比为1:1的20%浓度氢氟酸和25%浓度硝酸的混合溶液中浸渍10~20min进行抛光处理去除氧化层。
9.一种如权利要求5-8中任一项所述的印花镍网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将印花镍网基体放入体积比为（10~50）:100的有机胺和甲苯的混合溶液中反应5~10h，然后再用去离子水清洗，得到经过氨基接枝处理的印花镍网基体；再于所述经过氨基接枝处理的印花镍网基体表面涂覆镍网涂覆层材料；所述有机胺为三乙胺、异丙胺和乙二胺中的一种或多种。
10.一种如权利要求5~8中任一项的所述的印花镍网或如权利要求9所述的制备方法制备得到的印花镍网在纺织印花工艺中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种镍网涂覆层材料，其特征在于，所述镍网涂覆层材料为改性聚酰亚胺，所述改性聚酰亚胺包括以下重量份的原料：有机溶剂80~140份、三异氰酸酯改性酸酐20~50份、二胺单体18~50份、催化剂2~5份、脱水剂2~4份；
2.根据权利要求1所述的镍网涂覆层材料，其特征在于，所述二胺单体为间苯二胺、对二甲苯二胺、对苯二胺中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的镍网涂覆层材料，其特征在于，所述二酐单体为3，3'，4，4'-二苯基四羧酸二酐、3，3'，4，4'-二苯基砜四羧酸二酐中的一种或多种的混合。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的镍网涂覆层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在氮气保护下，将三异氰酸酯改性酸酐和二胺单体置于有机溶剂中，搅拌均匀，在20~40℃下进行缩聚反应，反应时间为1~2h，然后加入催化剂和脱水剂，随后搅拌2~4小时，再超声30min进行脱泡处理，再涂覆在印花镍网基体表面，最后在真空干燥箱中分别在100℃、150℃和250℃每个温度点保温2小时进行固化处理，即可。
5.一种印花镍网，其特征在于，所述印花镍网包括印花镍网基体以及涂覆于所述印花镍网基体的镍网涂覆层材料，所述镍网涂覆层材料为权利要求1-3中任一项所述的镍网涂覆层材料或如权利要求4中制备方法制备得到的镍网涂覆层材料；所述印花镍网基体包括印花镍网基底以及固溶在印花镍网基底表面的镍/金属m固溶体合金层，所述金属m为金属cr或金属mo中的一种或多...
【专利技术属性】
技术研发人员：任晓飞，韩亮，顾澄玮，
申请(专利权)人：淮安天马纺织器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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