專(zhuān)利名稱(chēng)：超疏水織物或超疏水無(wú)紡布,及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超疏水織物或超疏水無(wú)紡布，本發(fā)明還涉及所述的疏水織物或超疏水無(wú)紡布的制備方法。
背景技術(shù)：
超疏水是指水在材料表面的接觸角超過(guò)150度，許多植物的葉子和花瓣、昆蟲(chóng)的翅膀、鳥(niǎo)類(lèi)的羽毛等均為天然超疏水材料，是自然界存在的一種有趣的現(xiàn)象。研究表明，超疏水材料的表面不僅具有較低的表面能，并且具有微納尺度的粗糙結(jié)構(gòu)。根據(jù)這一機(jī)理，人們開(kāi)始制備人造超疏水材料，特別是超疏水紡織品，它具有透氣防水的特性，有望在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。然而，通過(guò)常規(guī)方法制備的超疏水紡織品的穩(wěn)定性，特別是耐洗滌性，距離實(shí)際使用還有一定的差距，成為超疏水材料制備的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。而輻照接枝法是一種對(duì)高分子材料有效地進(jìn)行接枝改性的方法，輻射源可以是來(lái)自鈷60、銫137等放射性同位素，或來(lái)自電子加速器、X光機(jī)及紫外線裝置等機(jī)器。按照操作步驟又可將其分為共輻照接枝法和預(yù)輻照接枝法兩種。共輻照接枝法的一般步驟為先將待改性材料與單體溶液放置在一個(gè)密閉容器中，向溶液中通氮?dú)庖欢螘r(shí)間除去反應(yīng)溶液中的氧氣后，在輻射源中輻照至一定劑量引發(fā)接枝聚合，然后將輻照接枝后的材料取出，將均聚物洗凈后即得接枝材料。而預(yù)輻照接枝法的步驟通常為將待改性材料在空氣或氮?dú)鈿夥障略谳椛湓粗休椪罩烈欢▌┝亢螅〕龇湃胧⒂袉误w溶液的玻璃容器中，向玻璃容器中充入氮?dú)獬パ鯕夂竺芊夥磻?yīng)體系，加熱至一定溫度并反應(yīng)一段時(shí)間后取出接枝后的材料， 將均聚物洗凈后即得接枝改性材料?，F(xiàn)有的超疏水材料的制備方法中常見(jiàn)的是通過(guò)將納米材料涂覆在材料表面或在材料表面接枝含氟單體，但對(duì)前者而言，其超疏水特性不耐洗滌(洗滌數(shù)次后即喪失超疏水特性)，而對(duì)后者而言，由于含氟單體本身具有毒性，因此使用范圍具有局限性，并且由于含氟單體的價(jià)格比較昂貴，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下，也限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服了現(xiàn)有的超疏水織物或超疏水無(wú)紡布制備工藝復(fù)雜、改性效果持續(xù)時(shí)間短、不耐洗滌、具有一定毒性以及成本高等缺陷，提供了一種耐洗滌，并具有永久超疏水性的織物或無(wú)紡布，及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)預(yù)輻照或共輻照接枝法賦予織物或無(wú)紡布超疏水表面，使得制備得到的超疏水織物或無(wú)紡布具有耐洗滌的、持久的超疏水性能。并且由于采用的單體為非氟類(lèi)單體，具有毒性低和成本低等優(yōu)點(diǎn)， 有利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明提供了一種超疏水織物或超疏水無(wú)紡布的制備方法，其包括下述步驟將含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布，與含長(zhǎng)鏈烷烴單體進(jìn)行輻照接枝反應(yīng)，得超疏水織物或超疏水無(wú)紡布；其中，所述的含長(zhǎng)鏈烷烴單體為通式(1)所示的化合物
權(quán)利要求
1.一種超疏水織物或超疏水無(wú)紡布的制備方法，其特征在于其包括下述步驟將含 C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布，與含長(zhǎng)鏈烷烴單體進(jìn)行輻照接枝反應(yīng)，得超疏水織物或超疏水無(wú)紡布；其中，所述的含長(zhǎng)鏈烷烴單體為通式(1)所示的化合物
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的輻照接枝反應(yīng)采用共輻照接枝反應(yīng)方法或預(yù)輻照接枝反應(yīng)方法進(jìn)行所述共輻照接枝反應(yīng)方法包括下述步驟在醇或醇的水溶液中，在無(wú)氧條件下，對(duì)所述含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布以及所述含長(zhǎng)鏈烷烴單體進(jìn)行輻照，得超疏水織物或超疏水無(wú)紡布；所述預(yù)輻照接枝反應(yīng)方法包括下述步驟輻照所述含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布，得經(jīng)預(yù)輻照的含C-H鍵的織物或經(jīng)預(yù)輻照的含C-H鍵的無(wú)紡布；在醇或醇的水溶液中， 在無(wú)氧條件下，加熱所述經(jīng)預(yù)輻照的含C-H鍵的織物或經(jīng)預(yù)輻照的含C-H鍵的無(wú)紡布以及所述含長(zhǎng)鏈烷烴單體從而進(jìn)行接枝反應(yīng)，得超疏水織物或超疏水無(wú)紡布。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述醇為甲醇、乙醇和丙醇中的一種或多種；和/或所述含長(zhǎng)鏈烷烴單體的質(zhì)量占醇溶液質(zhì)量的2-50%，較佳地為10-40% ； 所述醇溶液指所述醇或所述醇的水溶液與所述含長(zhǎng)鏈烷烴單體共同組成的溶液。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述含C-H鍵的織物為含C-H鍵的合成纖維織物、含C-H鍵的天然纖維織物或含C-H鍵的合成纖維與含C-H鍵的天然纖維混配的織物；所述含C-H鍵的無(wú)紡布為由含C-H鍵的合成纖維和/或由含C-H鍵的天然纖維制成的無(wú)紡布。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的含C-H鍵的合成纖維包括含有 C-H鍵的疏水性高分子合成纖維，所述高分子為下述中的一種或多種聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酮、聚丙烯腈、滌綸、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯；所述高分子的重均分子量較佳地為20萬(wàn)-100萬(wàn)，更佳地為30萬(wàn)-60萬(wàn)；所述含C-H鍵的天然纖維包括棉纖維和/或麻纖維。
6.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布與所述醇溶液的重量/體積比為1 5-1 50g/ml。
7.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述輻照接枝反應(yīng)中使用的輻照源為6°Co鈷源；所述鈷源的輻照劑量較佳地為lkGy-50kGy，更佳地為5_25kGy，最佳地為 5kGy-15kGy。
8.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于在所述預(yù)輻照接枝反應(yīng)中，所述的反應(yīng)溫度為60-95°C，較佳地為65-85°C;所述預(yù)輻照接枝反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為0. 5-6小時(shí)，較佳地為1-3小時(shí)。
9.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于在進(jìn)行所述輻照接枝反應(yīng)之前，對(duì)所述含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布進(jìn)行下述步驟的預(yù)處理將所述含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布依次在乙醇和水中超聲清洗3分鐘后真空干燥至恒重即可；在所述輻照接枝反應(yīng)結(jié)束后，按下述步驟進(jìn)行后處理取出所述的超疏水織物或超疏水無(wú)紡布，以丙酮或丁酮為溶劑，在索氏提取器中抽提72小時(shí)以上去除均聚物，真空干燥至恒重，即可。
10.由權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的超疏水織物或超疏水無(wú)紡布。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超疏水織物或超疏水無(wú)紡布的制備方法，其包括下述步驟將含C-H鍵的織物或含C-H鍵的無(wú)紡布，與含長(zhǎng)鏈烷烴單體進(jìn)行輻照接枝反應(yīng)，得超疏水織物或超疏水無(wú)紡布；所述的含長(zhǎng)鏈烷烴單體為通式(1)所示的化合物，X為氫或甲基；n為10-17，較佳地為13-17。本發(fā)明克服了現(xiàn)有的超疏水織物或無(wú)紡布制備工藝復(fù)雜、改性效果持續(xù)時(shí)間短、不耐洗滌、具有一定毒性以及成本高等缺陷，提供了一種耐洗滌，并具有永久超疏水性的織物或無(wú)紡布，及其制備方法。本發(fā)明由于采用的單體為非氟單體，具有毒性低，成本低等優(yōu)點(diǎn)，有利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。通式(1)
文檔編號(hào)D06M14/18GK102174737SQ201010619389
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者于洋, 李景燁, 李林繁, 蔣海青, 虞鳴, 鄧波 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所