專利名稱：超疏水布料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超疏水布料的制備方法。
技術背景很多生物體，特別是植物葉子表面具有非常令人驚訝的排水性， 這種特性己經引起人們很大的關注。使雨滴從表面滑落并有效的清 洗其表面灰塵的這種性質被稱為"荷葉效應"。那些具有荷葉效應 的葉子都具有微米尺度范圍的粗糙度，會使空氣封閉在液滴和固體基底之間，這樣的葉面宏觀會表現為具有接觸角大于150。的表面， 也就是超疏水表面。固體基底表面的潤濕性要受到表面的化學成分 和表面結構雙重控制，因此要得到超疏水表面可以通過兩種途徑獲得 一個是要使表面盡量的粗糙化，另一個是用低表面能的物質去修飾[參考文獻L. Feng, et al,X"gew. C/ e附.五d 2002， Fo/. 47, 1221]。目前，制備的超疏水表面已經不僅僅被局限于基礎研究，已經拓展到實際生活中的方方面面，如具有自凈效應的交通指示燈、減小了船體的運輸過程中的摩擦力、衛(wèi)星的天線等。盡管己經有了 很多可以制備超疏水表面的方法，但是目前所有成功的范例都是在 硬基底上獲得的。但是在實際生活中，很多應用是需要那些能折疊 的軟的超疏水物質，因此需要制備軟的超疏水布料。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提出超疏水布料的制備方法，本方法采用普通 的商品布料為原料，使得所得到的超疏水材料可以進行折疊，克服 現有硬的超疏水材料的缺點。本發(fā)明的超疏水布料的制備方法的步驟和條件為選用布料的纖維中含有80-100%的棉，依次在乙醇和水中超聲清洗3分鐘，然后在常溫下浸漬于氯金酸和檸檬酸混合溶液中大3 8 分鐘，氯金酸和檸檬酸鈉的摩爾比為(3:1) ~ (1:3);然后把含 有反應液的布料立刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱10 30分鐘，用 水清洗后，浸入lmM十二垸基硫醇的乙醇溶液中6-8小時，制得超疏水布,斗。本發(fā)明的特點是以普通的商品布料為原料，在其表面上修飾大 量的金的微/納米結構，用十二烷基硫醇處理后對水滴的接觸角均為 大于150° ，相應的，沒有處理過的布料很容易被水潤濕的，這表 明本發(fā)明的方法是一種有效的能制備超疏水表面的方法。在本發(fā)明 的體系中，即使經過多次折疊，布料的超疏水性不會發(fā)生明顯變化。制備方法簡便、快速，重復性高，同時可以進行較大批量的超疏水 布料的制備，為制備軟的超疏水表面提供了一個切實可行的途徑。


圖1為不同尺寸的水滴在超疏水表面上的光學照片A)側視圖、 B)俯視圖；圖2為液滴在不同超疏水布料上的接觸角A)樣品A為162. 4 ±1.6° ; B)樣品B為152. 1±2. 8° ;樣品C)為158. 6±2. 2° ; D)樣品D接近180° 。
具體實施方式
實施例1:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于12mM氯 金酸和4 mM檸檬酸的混合溶液中3分鐘。在此過程中，溶液會被吸 附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布料立 刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色，表 明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二烷基硫醇 的乙醇溶液中6小時，超疏水布料可被制得。 實施例2:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于12 mM 氯金酸和17mM檸檬酸的混合溶液中3分鐘。在此過程中，溶液會被吸附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布料立刻轉移到烘箱中，在98'C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色， 表明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二垸基硫 醇的乙醇溶液中7小時，超疏水布料可被制得。實施例3:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于12 mM 氯金酸和36 mM檸檬酸的混合溶液中3分鐘。在此過程中，溶液會 被吸附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布 料立刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色， 表明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二垸基硫 醇的乙醇溶液中8小時，超疏水布料可被制得。 實施例4:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于24 mM 氯金酸和34 mM檸檬酸的混合溶液中3分鐘。在此過程中，溶液會 被吸附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布 料立刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色， 表明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二烷基硫 醇的乙醇溶液中6小時，超疏水布料可被制得。實施例5:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于12mM氯 金酸和4 mM檸檬酸的混合溶液中8分鐘。在此過程中，溶液會被吸 附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布料立 刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色，表 明氯金酸己經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二烷基硫醇 的乙醇溶液中6小時，超疏水布料可被制得。 實施例6:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于12 mM氯金酸和17mM檸檬酸的混合溶液中8分鐘。在此過程中，溶液會 被吸附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布 料立刻轉移到烘箱中，在98t:下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色， 表明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二烷基硫 醇的乙醇溶液中7小時，超疏水布料可被制得。 實施例7:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于12 mM 氯金酸和36 mM檸檬酸的混合溶液中8分鐘。在此過程中，溶液會 被吸附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布 料立刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色， 表明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二烷基硫 醇的乙醇溶液中6小時，超疏水布料可被制得。 實施例8:普通的商品布料(樣品纖維中含有80-100%的棉)依次在乙醇 和水中超聲清洗3分鐘。然后，親水的布料在常溫下浸漬于24 mM 氯金酸和34 mM檸檬酸的混合溶液中8分鐘。在此過程中，溶液會 被吸附到布料里，進而滲透到布纖維的內部。然后含有反應液的布 料立刻轉移到烘箱中，在98。C下加熱30分鐘。布料會呈現金的顏色， 表明氯金酸已經被還原。用水和乙醇清洗后，浸入lmM十二烷基硫 醇的乙醇溶液中8小時，超疏水布料可被制得。
權利要求
1、超疏水布料的制備方法，其特征在于，選用布料的纖維中含有80-100％的棉，依次在乙醇和水中超聲清洗3分鐘，然后在常溫下浸漬于氯金酸和檸檬酸混合溶液中大3～8分鐘，氯金酸和檸檬酸鈉的摩爾比為(3∶1)～(1∶3)；然后把含有反應液的布料立刻轉移到烘箱中，在98℃下加熱10～30分鐘，用水清洗后，浸入1mM十二烷基硫醇的乙醇溶液中6-8小時，制得超疏水布料。
全文摘要
一種制備超疏水布料的方法，其特征在于，本發(fā)明所選用布料的纖維中含有80-100％的棉，依次在乙醇和水中超聲清洗3分鐘，然后在常溫下浸漬于氯金酸和檸檬酸混合溶液中大約3～8分鐘，氯金酸和檸檬酸鈉之間的摩爾比為(3∶1)～(1∶3)；然后把含有反應液的布料立刻轉移到烘箱中，在98℃下加熱10～30分鐘，用水清洗后，浸入1mM十二烷基硫醇的乙醇溶液中6-8小時，制得超疏水布料對水滴的接觸角均為大于150°，即使經過多次折疊，布料的超疏水性不會發(fā)生明顯變化。該方法可以進行較大批量的超疏水布料的制備。
文檔編號D06M13/00GK101260611SQ20081005060
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權日2008年4月15日
發(fā)明者丹 文, 鐵 王, 胡曉歌, 董紹俊 申請人:中國科學院長春應用化學研究所