[發明專利]納米二氧化硅改性復合織物的制備方法

無效

• 申請號: 201410469361.0
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104233787A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 劉鵬
• 申請（專利權）人: 劉鵬
• 主分類號: D06M11/79
• 分類號: D06M11/79;C01B33/14;D06M101/32;D06M101/06;D06M101/36;D06M101/40;D06M101/20
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 楊樂兵;傅俊朝

技術領域

本發明涉及化學合成織物技術，尤其是涉及一種納米二氧化硅改性復合織物的制備方法。

背景技術

由于納米材料所具有的“小尺寸效應”、“界面效應”、“量子尺寸效應”和“宏觀量子隧道效應”，使得納米材料在結構、光電、磁和化學性質等方面表現出與普通材料不同的特異性。

二氧化硅(SiO₂)氣凝膠是典型的納米孔超級隔熱材料，是一種納米顆粒相互聚集而成的納米多孔材料，具有許多特殊的性質，如高比表面積、低密度、高孔隙率、低熱導率，是目前發現的最輕、隔熱效果最好的固體材料。

當SiO₂氣凝膠膠體微球為結構單元通過自組裝方法構建膠體晶體的研究成果已經有大量報道，膠體晶體結構是一類具有周期性排列結構的介電材料，其最顯著的特征是具有光子禁帶，當可見光落入該禁帶時，特定波長的光將不能通過，而在表面發生相干衍射，產生絢麗的結構色，具有高亮度、高飽和度、永不褪色等特征。

因此，如何通過控制SiO₂氣凝膠微粒與紡織物復合，控制復合織物的顏色，成為當前急需解決的技術難題之一。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提出一種納米二氧化硅改性復合織物的制備方法，通過控制SiO₂氣凝膠微粒粒徑來調整改性復合織物的顏色。

本發明采用如下技術方案實現：一種納米二氧化硅改性復合織物的制備方法，其包括步驟：

a、制備二氧化硅膠體微粒：將無水乙醇、去離子水和氨水混合后，在反應溫度25℃～30℃下攪拌均勻，加入4:1的無水乙醇和正硅酸乙酯混合液，得到二氧化硅反應液，將上述反應液攪拌3-5min后反應24～32小時，得到的膠體微球懸浮液，離心分離得到二氧化硅膠體微粒；

b、將二氧化硅膠體微粒用無水乙醇稀釋，得到二氧化硅膠體微粒懸浮液，將基底織物浸漬在該懸浮液，在恒溫恒濕環境下保持48～84小時，直至溶劑乙醇完全揮發后，并進行凝膠老化和超臨界干燥，得到二氧化硅改性復合織物；

上述二氧化硅反應液中氨水的濃度為0.28～0.54mol/L，水的濃度為4.15～6.68mol/L，正硅酸乙酯的濃度為0.10～0.35mol/L。

其中，基底織物為滌綸、棉或高強度合成纖維制成。

其中，高強度合成纖維為芳酰胺纖維、碳纖維和高強度聚乙烯纖維的其中一種。

其中，所述超臨界干燥是在溫度為40-75℃及壓力為15-30MPa的環境下進行。

其中，凝膠老化時間為2～12小時。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明通過控制制備二氧化硅膠體微粒的粒徑大小，采用重力沉降自組裝法在基底織物上，二氧化硅膠體微粒大小均勻且外表光滑，可以均勻的覆蓋在織物表面，并可以通過調整二氧化硅膠體微粒的粒徑大小來調整改性復合織物的顏色。另外，由于二氧化硅膠體對二氧化硅改性復合織物表面的包裹使得其本身不易燃燒，也就是說，本發明提供的二氧化硅改性復合織物還具有良好的阻燃性能。

具體實施方式

下面將結合具體的實施例對本發明的技術方案作進一步的解釋和說明。

本發明包括如下步驟：

首先，制備SiO₂氣凝膠(即二氧化硅膠體)微粒。

將無水乙醇、去離子水和氨水，打開恒溫磁力攪拌器，控制反應溫度25℃～30℃下攪拌10min(300r/min)，混合均勻后加入4:1的無水乙醇和正硅酸乙酯混合液，得到二氧化硅反應液，其中，上述反應液中氨水的濃度為0.28～0.54mol/L，水的濃度為4.15～6.68mol/L，正硅酸乙酯的濃度為0.10～0.35mol/L；將上述反應液快速攪拌3-5min后在一定轉速(300r/min)和溫度(25℃)下反應24-32小時，直到反應結束；將得到的膠體微球懸浮液利用離心機在6000r/min離心分離，分離后用去離子水和無水乙醇各清洗三次，并在溫度80℃～90℃烘干，制得SiO₂氣凝膠微粒。