一種自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物及其制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超疏水表面的制備方法，特別涉及一種自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物及其制備方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]近年來(lái)超疏水表面由于其特殊的潤(rùn)濕性而受到了研宄者的廣泛關(guān)注。表面的浸潤(rùn)性與許多物理化學(xué)過(guò)程，如吸附、潤(rùn)滑、粘合、分散和摩擦等密切相關(guān)。在催化、采油、選礦、潤(rùn)滑、涂飾、防水和生物醫(yī)用材料等眾多領(lǐng)域中，表面浸潤(rùn)性都有著重要的應(yīng)用。因此，研宄和開(kāi)發(fā)具有特殊表面浸潤(rùn)性的材料對(duì)擴(kuò)展材料應(yīng)用范圍及提高材料應(yīng)用性能有著重要的意義。
[0003]傳統(tǒng)超疏水表面的制備方法主要包括:(一)在粗糙表面修飾低表面能物質(zhì)；(二)在疏水性本體材料表面構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)。采用的技術(shù)手段主要有相分離法、模板法(中國(guó)專(zhuān)利CN 101851069A)、納米顆粒負(fù)載法、自組裝法、化學(xué)氣相沉積法(中國(guó)專(zhuān)利CN101463140A)等。其中相分離法制備超疏水表面，具有成本低、工藝簡(jiǎn)潔、所制備表面外形及尺寸大小不受限制等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。目前大多數(shù)相分離法制備的超疏水表面均在硬質(zhì)基板表面，在軟性基材如紡織品上還鮮見(jiàn)報(bào)道。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物及其制備方法，本發(fā)明對(duì)滌綸織物進(jìn)行乙醇預(yù)處理，再浸軋聚二甲基硅氧/聚氯乙烯的涂層整理液，通過(guò)聚合物基體在溶劑/非溶劑之間的相互交換誘導(dǎo)發(fā)生相分離從而制備出具有自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物。這種自粗糙化多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)本身就具有良好的低表面能性質(zhì)，不需要外加納米材料即可獲得適宜的粗糙度，因此獲得的滌綸織物在經(jīng)過(guò)劇烈的摩擦和洗滌后，水滴的靜態(tài)接觸角依然大于150°，其超疏水性能具有良好的耐磨以及耐溶劑穩(wěn)定性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物的制備方法，將織物浸軋乙醇溶液，然后浸軋聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯的四氫呋喃混合溶液，在40°C下烘干，通過(guò)聚合物基體聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯在溶劑四氫呋喃和非溶劑乙醇的混合體系中發(fā)生交換誘導(dǎo)相分離的機(jī)理產(chǎn)生多孔網(wǎng)狀粗糙表面，從而制備超疏水表面滌綸織物。
[0007]所述混合液中聚二甲基硅氧烷和聚氯乙烯的質(zhì)量比為10:1-1:1。
[0008]所述的聚二甲基硅氧烷為將聚二甲基硅氧烷和有機(jī)硅彈性體固化劑以質(zhì)量比為8: I?10:1的比例均勻混合而得。
[0009]一種基于上述方法制得的自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物，該織物的表面接觸角為 160.5。?165.7。ο
[0010]該織物經(jīng)過(guò)洗滌后，其與水滴的靜態(tài)接觸角為157.6°?160.1°。
[0011]該織物經(jīng)過(guò)摩擦后，其與水滴的靜態(tài)接觸角為154°?158.3°。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果:本發(fā)明對(duì)滌綸織物進(jìn)行乙醇預(yù)處理，再浸軋聚二甲基硅氧/聚氯乙烯的涂層整理液，通過(guò)聚合物基體在溶劑/非溶劑之間的相互交換誘導(dǎo)發(fā)生相分離從而制備出具有自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物。這種自粗糙化多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)本身就具有良好的低表面能性質(zhì)，不需要外加納米材料即可獲得適宜的粗糙度，因此獲得的滌綸織物在經(jīng)過(guò)劇烈的摩擦和洗滌后，水滴的靜態(tài)接觸角依然大于150°，其超疏水性能具有良好的耐磨以及耐溶劑穩(wěn)定性。
【【附圖說(shuō)明】】
[0013]圖1為經(jīng)PDMS/PVC處理的滌綸織物纖維表面的形貌圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0014]本發(fā)明對(duì)滌綸織物進(jìn)行乙醇預(yù)處理，再浸軋聚二甲基硅氧/聚氯乙烯的涂層整理液，通過(guò)聚合物基體在溶劑/非溶劑之間的相互交換誘導(dǎo)發(fā)生相分離從而制備出具有自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物。這種自粗糙化多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)本身就具有良好的低表面能性質(zhì)，不需要外加納米材料即可獲得適宜的粗糙度，因此獲得的滌綸織物在經(jīng)過(guò)劇烈的摩擦和洗滌后，水滴的靜態(tài)接觸角依然大于150°，其超疏水性能具有良好的耐磨以及耐溶劑穩(wěn)定性。
[0015]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0016]首先將織物浸軋純乙醇溶液，然后浸軋聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯的四氫呋喃混合溶液，聚二甲基硅氧烷與聚氯乙烯的質(zhì)量比為10:1-1:1，所述的聚二甲基硅氧烷為將聚二甲基硅氧烷PDMS和有機(jī)硅彈性體固化劑以質(zhì)量比為8:1?10:1的比例均勻混合而得。最后在40°C下處理2h。通過(guò)聚合物基體聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯在溶劑四氫呋喃和非溶劑乙醇的混合體系中發(fā)生交換誘導(dǎo)相分離的機(jī)理產(chǎn)生多孔網(wǎng)狀粗糙表面，如附圖所示。從而制備超疏水滌綸織物。實(shí)施例1
[0017]通過(guò)相分離法制備滌綸織物:首先將滌綸織物浸軋乙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.7% )，然后浸軋于混合溶液A中，混合溶液A以四氫呋喃為溶劑，該溶劑中溶解有PDMS和PVC。其中，PDMS的主劑為0.2g，固化劑為0.02g，PVC為0.2g，四氫呋喃為19.58g。在40°C下烘干2h,由該方法得到的滌綸織物的表面接觸角為165.V，織物經(jīng)過(guò)洗滌和摩擦等機(jī)械作用力后，其與水滴的靜態(tài)接觸角分別為160.1°和158.3°。
[0018]實(shí)施例2
[0019]通過(guò)相分離法制備滌綸織物:首先將滌綸織物浸軋乙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.7% )，然后浸軋于混合溶液A中，混合溶液A以四氫呋喃為溶劑，該溶劑中溶解有PDMS和PVC，其中，PDMS的主劑為0.2g，固化劑為0.02g，PVC為0.1g,四氫呋喃19.68g。在40°C下烘干2h，得到的滌綸織物的表面接觸角為163.5°，且織物經(jīng)過(guò)洗滌和摩擦等機(jī)械作用力后，其與水滴的靜態(tài)接觸角分別為159.6°和156.4。。
[0020]實(shí)施例3
[0021]通過(guò)相分離法制備滌綸織物:首先將滌綸織物浸軋乙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.7% )，然后浸軋于混合溶液A中，混合溶液A以四氫呋喃為溶劑，該溶劑中溶解有PDMS和PVC，其中，PDMS的主劑為0.2g，固化劑為0.025g，PVC為0.05g，四氫呋喃19.725g。在40°C下烘干2h，得到的滌綸織物的表面接觸角為160.5°，且織物經(jīng)過(guò)洗滌和摩擦等機(jī)械作用力后，其與水滴的靜態(tài)接觸角分別為157.6°和154°。
[0022]實(shí)施例4
[0023]通過(guò)相分離法制備滌綸織物:首先將滌綸織物浸軋乙醇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.1%),然后浸軋于混合溶液A中，混合溶液A以四氫呋喃為溶劑，該溶劑中溶解有PDMS和PVC，其中，PDMS的主劑為1.0g,固化劑為0.lg, PVC為0.1g,四氫呋喃18.8g。在40°C下烘干2h，得到的滌綸織物的表面接觸角為162.5°，且織物經(jīng)過(guò)洗滌和摩擦等機(jī)械作用力后，其與水滴的靜態(tài)接觸角分別為159.8°和157.3°。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物的制備方法，其特征在于:將織物浸軋乙醇溶液，然后浸軋聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯的四氫呋喃混合溶液，在40°C下烘干，通過(guò)聚合物基體聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯在溶劑四氫呋喃和非溶劑乙醇的混合體系中發(fā)生交換誘導(dǎo)相分離的機(jī)理產(chǎn)生多孔網(wǎng)狀粗糙表面，從而制備超疏水表面滌綸織物。
2.如權(quán)利要求書(shū)I所述的超疏水滌綸織物的制備方法，其特征在于:所述混合液中聚二甲基硅氧烷和聚氯乙烯的質(zhì)量比為10:1-1:1。
3.如權(quán)利要求書(shū)I所述的超疏水滌綸織物的制備方法，其特征在于:所述的聚二甲基硅氧烷為將聚二甲基硅氧烷和有機(jī)硅彈性體固化劑以質(zhì)量比為8:1?10:1的比例均勻混合而得。
4.一種基于權(quán)利要求1所述的自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物，其特征在于:該織物的表面接觸角為160.5°?165.V。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物，其特征在于:織物經(jīng)過(guò)洗滌后，其與水滴的靜態(tài)接觸角為157.6°?160.1°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物，其特征在于:織物經(jīng)過(guò)摩擦后，其與水滴的靜態(tài)接觸角為154°?158.3°。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種自粗糙化多孔網(wǎng)狀超疏水滌綸織物及其制備方法。首先將織物浸軋乙醇溶液，然后浸軋聚二甲基硅氧烷/聚氯乙烯的四氫呋喃混合溶液，在40℃下烘干2h后即可獲得一種纖維表面布滿(mǎn)粗糙化多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的超疏水滌綸織物。該方法制備的滌綸織物表面的水滴靜態(tài)接觸角大于150°，并且該滌綸織物的超疏水性能具有良好的耐磨以及耐溶劑穩(wěn)定性。
【IPC分類(lèi)】D06M15-248, D06M13-144, D06M101-32, D06M15-643
【公開(kāi)號(hào)】CN104790206
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510158827
【發(fā)明人】薛朝華, 李亞茹, 賈順田
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日