[發(fā)明專利]一種高耐壓易清潔超疏水織物的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110651757.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113249972B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張俊平;田寧;李步成;魏晉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號: D06M15/657
• 分類號: D06M15/657;D06M15/65;D06M101/32
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發(fā)明涉及一種高耐壓易清潔超疏水織物的制備方法，是先以水為溶劑、酸為催化劑，通過烷基硅烷、氟硅烷與硅烷偶聯(lián)劑的水解縮合，分別制得烷基硅烷聚合物懸浮液和氟硅烷聚合物懸浮液；然后將織物先浸泡于烷基硅烷聚合物懸浮液中5秒?10分鐘，經(jīng)固化處理后浸泡于氟硅烷聚合物懸浮液中5秒?10分鐘，經(jīng)固化處理，即得高耐壓易清潔超疏水織物。本發(fā)明制備的超疏水織物具有優(yōu)異的高耐壓性能，在1米深的水中放置10小時(shí)或根據(jù)AATCC61?20062B加速洗滌2小時(shí)，都不會(huì)被水潤濕；具有優(yōu)異的易清潔特性，僅用水即可清除織物表面的顆粒物及附著于織物表面的水性污漬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超疏水織物的制備方法，尤其是涉及一種的高耐壓易清潔超疏水織物的制備方法。

背景技術(shù)

紡織品的洗滌需要用到大量的洗滌劑。洗滌劑大多是人工合成的有機(jī)化合物，如洗衣粉、洗滌靈等。其中含磷（磷酸鈉）量較高，洗滌后含磷的廢水流入江河湖泊，引起水體富營養(yǎng)化，致使水體中藻類繁殖旺盛，造成魚類及其他水生生物缺氧死亡，直至水質(zhì)變壞甚至變質(zhì)發(fā)臭。另外洗滌劑對皮膚有直接的刺激作用，可引發(fā)多種皮膚病。因此，具有超疏水功能的織物在防水、抗污染、自清潔方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前，超疏水織物的制備包括構(gòu)造粗糙結(jié)構(gòu)并用低表面能物質(zhì)修飾，或者直接用低表面能物質(zhì)修飾織物纖維，利用織物纖維之間堆積產(chǎn)生的粗糙結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)超疏水功能。然而，超疏水織物的自清潔性能的缺點(diǎn)在于污染物去除能力不足，主要體現(xiàn)在1）僅能去除表面附著的顆粒物，而對溶解于水中并粘附于其表面的污染物難以去除，例如墨水、醬油、咖啡等生活中常見的污漬。2）一般來說，自清潔性能只對于大于一定尺寸的顆粒具有顯著效果，而對于進(jìn)入粗糙結(jié)構(gòu)內(nèi)部的顆粒則不具有自清潔能力；3）通常自清潔性能測試只是將模擬污染物放置于超疏水織物表面，水流經(jīng)過時(shí)將其帶走，這與實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況相差甚遠(yuǎn)。另外，目前對具有良好超疏水性能的織物的制備已有很多報(bào)道，但對于超疏水織物的耐壓能力（耐液滴沖擊、耐靜水壓力）的報(bào)道卻比較少。CN111501352A利用烷基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑共水解縮合反應(yīng)，制得了具有Janus分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅烷聚合物懸浮液，通過浸涂、固化的方法制備得到了具有5級防水能力的超疏水織物。這些超疏水織物雖然有一定的耐壓能力，但只是對于液滴或者小水量的沖擊具有一定的承受能力，卻無法承受大水量、高強(qiáng)度的沖擊。其次，耐靜水壓力是織物耐壓能力的另一種測試方式，但是目前較少在超疏水織物上進(jìn)行測試。

因此，研發(fā)高耐壓易清潔超疏水織物，能夠減少或避免洗滌劑的使用，能夠承受動(dòng)態(tài)液體沖擊和高靜水壓力，對各種污染物（顆粒、水性污漬等）均具有優(yōu)異的自清潔性能，對于超疏水織物的開發(fā)和應(yīng)用及減少洗滌劑的使用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高耐壓易清潔超疏水織物的制備方法。

一、超疏水織物的制備

（1）烷基硅烷聚合物懸浮液的制備

以水為溶劑，無機(jī)酸為催化劑，烷基硅烷與硅烷偶聯(lián)劑在室溫下水解縮合反應(yīng)1~18小時(shí)，得烷基硅烷聚合物懸浮液。

所述烷基硅烷采用正辛基三甲氧基硅烷，十六烷基三甲氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷，十八烷基三乙氧基硅烷中的一種；硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷中的至少一種，烷基硅烷與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:0.04~1:2。

所述催化劑為鹽酸和醋酸中的至少一種，其濃度為10~12mol/L，其用量為烷基硅烷與硅烷偶聯(lián)劑總質(zhì)量的0.01~5倍。

（2）氟硅烷聚合物懸浮液的制備

以水為溶劑，無機(jī)酸為催化劑，氟硅烷和硅烷偶聯(lián)劑在室溫下水解縮合反應(yīng)4~18小時(shí)，得氟硅烷聚合物懸浮液。

所述氟硅烷為全氟辛基三甲氧基硅烷，全氟癸基三乙氧基硅烷中的一種，硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷中的至少一種，氟硅烷和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:0.08~1:4。