[發明專利]一種疏水球晶、疏水材料、疏水復合材料、Janus復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110143150.8
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112900081B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 龔俊波;鄧彤;尚澤仁;高振國;尹秋響;侯寶紅;王靜康
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: D06M13/207
• 分類號: D06M13/207;D06M13/463;D06M11/38;D06M13/432;B32B9/02;B32B9/04;A41D13/11;A41D31/10;A41D31/12;A41D31/30;A41D31/02;D06M101/20;D06M101/06
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 陳雅潔

本發明提供了一種疏水球晶、疏水材料、疏水復合材料、Janus復合材料及其制備方法和應用，所述疏水球晶為疏水物質通過結晶形成微納米結構的疏水球晶，所述微納米結構包括微米級的晶核以及生長在晶核表面的納米級的晶須；其中疏水球晶為疏水物質形成的微納米結構，其具有較大的比表面積，能夠負載更多的疏水基團，具有更好的疏水性能以及合適的過濾效率；疏水材料通過對疏水球晶包覆藥物層，賦予了疏水球晶多功能性；含疏水材料的Janus復合材料通過在疏水復合材料一側表面設置親水層，使得Janus親水層便于水蒸氣吸附，疏水層提高了水蒸氣的濃度梯度，實現水蒸氣的定向輸送。

技術領域

本發明屬于材料領域，涉及一種疏水球晶、疏水材料、疏水復合材料、Janus復合材料及其制備方法和應用，進一步涉及一種疏水球晶及其應用。

背景技術

2019新型冠狀病毒肺炎疫情波及全球，至今已有數千萬人感染、上百萬人死亡，對公共衛生和全球經濟造成深遠影響。新型冠狀病毒主要的傳播途徑是呼吸道飛沫傳播和接觸傳播，當被感染的人打噴嚏、咳嗽、說話甚至呼吸時產生的飛沫混合在空氣中形成氣溶膠，吸入后導致感染。

抗擊新冠肺炎疫情，口罩成為了切斷病毒傳染源，控制疫情蔓延的必備防護品。使用微粒過濾口罩，可以極大限度地減少醫務人員或其他有高風險感染SARS-CoV-2的專業人員吸入空氣中攜帶病毒的微粒，是一項非常重要的個人防護緩解措施。這些空氣凈化裝置大多具有纖維過濾層，纖維過濾層具有致密的網狀結構。由于其物理屏障和附著效應，這些過濾層對PM表現出良好的捕獲效率，符合高效過濾空氣顆粒物標準。

CN208338951U、CN208448458U、CN210432881U報道了不同工藝及材料制備口罩的方法。但是，現有的防護口罩存在著顯著的缺點，包括較低的水蒸氣透過效率和有限的抑制有害微生物的能力。呼出的水汽無法有效透過口罩而在其內部不斷積累，影響佩戴的舒適性，長期在汗水中浸泡的皮膚甚至會出現紅腫瘙癢情況。眼鏡與口罩同時佩戴時，水汽極易凝結在鏡片上出現起霧現象，影響佩戴者視覺。

特別地，現有防護口罩只能將細菌、真菌和病毒等病原體部分攔截在過濾層表面，而不能將它們有效清除殺滅。最終，廢棄的口罩過濾層以累積的有機污染物為養分，成為致病性微生物的滋生地，容易造成病原體傳播和二次污染。同時，微生物的積累可能導致通氣量減少和過濾層壽命下降。

因此，亟需開發一種能夠有效去除顆粒物，具備優異的水蒸氣透過效果，并能完全殺滅細菌病毒，阻斷細菌病毒在空氣中的傳播的集成過濾材料。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種疏水球晶、疏水材料、疏水復合材料、Janus復合材料及其制備方法和應用；其中疏水球晶為疏水物質形成的微納米結構，其具有較大的比表面積，能夠負載更多的疏水基團，具有更好的疏水性能以及合適的過濾性能；疏水材料通過對疏水球晶包覆藥物層，賦予了疏水球晶多功能性；疏水復合材料通過設置載體支撐層，使疏水材料能夠有序的生長在載體支撐層表面，從而進一步拓展疏水材料的應用；Janus復合材料通過在疏水復合材料一側表面設置親水層，使得Janus在作為防護材料時親水層便于水蒸氣吸附，疏水層提高了水蒸氣的濃度梯度，實現水蒸氣的定向輸送。

本發明的目的之一在于提供一種疏水球晶，所述疏水球晶為疏水物質通過結晶形成微納米結構的疏水球晶，所述微納米結構包括微米級的晶核以及生長在晶核表面的納米級的晶須。

本發明中，疏水球晶為疏水物質形成的微納米的球晶結構，一方面能夠增加疏水物質的比表面積，負載更多的疏水基團，使得疏水球晶與水具有較大的接觸角，進一步增加疏水物質的疏水性能；另一方面，通過結晶過程的控制，使得疏水球晶形成微納米結構，通過控制晶核和晶須的尺寸，使得疏水球晶保持在合適的過濾性能，從而決定其具體的使用范圍。

本發明中，采用特定的疏水物質，并配合特定的結晶工藝，使得到的疏水球晶生長結晶為微納米結構。