[發明專利]一種阻燃/超疏水性棉織物的制備方法

有效

• 申請號: 201310188503.1
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103243545A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 王成毓;張明
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: D06M11/44
• 分類號: D06M11/44;D06M15/55;D06M13/513;D06M101/06
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，具體涉及一種微納米分級結構的阻燃/超疏水性棉織物的制備方法。

背景技術

超疏水表面有著十分廣闊的應用前景。研究表明超疏水表面，應用于玻璃、混凝土、木材等建筑材料上，可以使材料表面具有自清潔功能；應用于服裝等紡織品上，能夠達到防水防污染及自清潔的效果；應用于高降雪地區的衛星天線上，可以防止積雪干擾或中斷信號；應用于汽車、飛機、航天器等的擋風玻璃上，不僅能夠減少空氣中灰塵等污染物的污染，還能使其在高濕度或雨天環境中保持清潔狀態，避免因視線模糊而發生事故；應用于金屬材料上，可以起到自清潔、抑制表面腐蝕和表面氧化的作用；應用于船舶、艦艇的外殼上，可以降低它們與水流之間的摩擦阻力，減少能量消耗；應用于微流體裝置中，可以實現低阻力、無漏損地傳送流體；應用于與血液接觸的生物醫學材料上，可以抑制血小板的粘附與凝固，改善材料的血液相容性；應用于濾紙或銅網上，可以實現油水分離。然而，在實際的應用過程當中，超疏水性材料還存在著諸多問題。

大量研究表明，超疏水性材料的熱穩定性在應用領域有著十分重要的意義，然而卻未得到人們足夠的重視。例如，201010555285.7公開了一種表面覆蓋薄層聚全氟烷基硅氧烷的超疏水碳纖維織物船的制備方法；201020565168.4公開了由預氧化纖維和芳綸纖維混紡紗線編制而成的一種不燃織物。它們均賦予織物單一的特性，即超疏水性或阻燃性。

發明內容

本發明的目的是提供一種阻燃/超疏水性棉織物的制備方法，通過預處理棉織物和氧化鋅，進一步利用兩者化學鍵和的作用在棉織物表面構建微納米級粗糙結構，隨后利用低表面能物質對其進行改性，從而同時賦予棉織物超疏水性能及阻燃性能。

本發明的阻燃/超疏水性棉織物的制備方法按以下步驟進行：

一、將棉織物清洗干凈并干燥；

二、將納米氧化鋅顆粒，以乙醇為溶劑，利用氨丙基甲基二乙氧基硅烷進行氨基化，于室溫下磁力攪拌，改性時間為1~3小時，得到氨基化氧化鋅/乙醇溶液，其中氧化鋅的質量與氨丙基甲基二乙氧基硅烷體積比為1:1~4:1；

三、配置含有環氧樹脂的丙酮溶液，環氧樹脂的質量為丙酮體積的0.5～1.5%，將干凈的棉織物浸入其中，于室溫下環氧化2~4小時，利用丙酮漂洗，干燥；

四、將環氧化的棉織物浸于步驟二得到的混合溶液中，0.5~1.5小時后取出置于清潔的表面皿中，室溫干燥；

五、配置疏水性改性液，并將步驟四得到的棉織物浸入其中改性1~3小時，甲醇漂洗，干燥，得到阻燃/超疏水性棉織物，其中疏水性改性液中十七氟癸基三甲氧基硅烷的體積分數為甲醇的0.4～1%。

本發明所制備的阻燃/超疏水性棉織物，不但與水的接觸角大于150°，具備優越的防水性能；而且其阻燃性能以及熱穩定性能也得到了較大提高，徹底實現了棉織物的超疏水性能與阻燃性能的完美結合。此外，本發明的方法工藝簡單，經濟成本低，周期短，能耗小，無需復雜的專用設備，更不存在繁多的后續問題，未來會有很大的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明制備的阻燃/超疏水性棉織物與水的接觸角照片。

圖2為未處理棉織物與水的接觸角照片。

圖3為本發明制備的阻燃/超疏水性棉織物的高倍率的掃描電鏡照片。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的阻燃/超疏水性棉織物的制備方法按以下步驟進行：

一、將棉織物清洗干凈并干燥；

二、將0.5~1.5mol/L的氫氧化鈉水溶液與0.05~0.15mol/L的硝酸鋅水溶液混合，于75±5℃下磁力攪拌15～24h，水洗，離心，干燥，即得到納米氧化鋅顆粒；

三、將步驟二得到的納米氧化鋅顆粒，以乙醇為溶劑，利用氨丙基甲基二乙氧基硅烷進行氨基化（氧化鋅的質量（m）與氨丙基甲基二乙氧基硅烷體積（V）比為1:1~4:1，與乙醇體積（V）比為1:100~1:150，于室溫下磁力攪拌，改性時間為1~3小時，得到氨基化氧化鋅/乙醇溶液；

四、配置含有環氧樹脂的丙酮溶液，環氧樹脂的質量為丙酮體積的0.5～1.5%，將干凈的棉織物浸入其中，于室溫下環氧化2~4小時，利用丙酮漂洗，干燥；

五、將環氧化的棉織物浸于步驟三得到的混合溶液中，0.5~1.5小時后取出置于清潔的表面皿中，室溫干燥；