本發(fā)明涉及纖維面料領(lǐng)域,具體為一種防水耐腐蝕面料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、面料就是用來制作服裝的材料,作為服裝三要素之一,面料不僅可以詮釋服裝的風(fēng)格和特性,而且直接左右著服裝的色彩、造型的表現(xiàn)效果,制作面料的方法包括織造、針織和非織造等,不同的方法可以得到不同質(zhì)地、厚度、透氣性、耐久性和外觀等特征的面料。
2、由纖維組成的紡織品面料,由于其多孔式物體形狀和高分子聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)利于微生物附著,成為微生物生存、繁殖的良好寄生體,寄生體除了對(duì)人體的危害之外還會(huì)污染纖維,為了解決以上問題,本文介紹了一種具有抗菌、阻燃、抗靜電和除臭的能力的防水耐腐蝕面料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種防水耐腐蝕面料及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
2、一種防水耐腐蝕面料,所述防水耐腐蝕面料是將改性聚酯紡絲并依次與二醛基環(huán)糊精、改性氯菊酯微膠囊和醋酸鋅反應(yīng)制得;
3、所述改性氯菊酯微膠囊是將三聚氰胺、4,6-二氨基-2-羥基-1,3,5-三嗪、戊二醛、戊烯二醛聚合并包覆氯菊酯乳液制得氯菊酯微膠囊;將氯菊酯微膠囊依次與氯化縮水甘油基三甲基銨和巰基乙胺反應(yīng)制得;
4、所述改性聚酯是將對(duì)苯二甲酸二甲酯、1,5-戊二胺、甲基二氯膦、戊二醇、(2e)-2-戊烯-1,5-二醇聚合后再與改性聚硅氧烷反應(yīng)制得改性聚酯;
5、所述改性聚硅氧烷是將有機(jī)硅混合物聚合制得。
6、一種防水耐腐蝕面料的制備方法,所述防水耐腐蝕面料的制備方法主要包括以下制備步驟:
7、(1)將三聚氰胺、4,6-二氨基-2-羥基-1,3,5-三嗪、戊二醛、戊烯二醛按摩爾比為1~3:0.3~0.5:2~4:0.3~0.5混合,用三乙醇胺將ph調(diào)至8.5~9,在70~80℃,250~350rpm下反應(yīng)20~40min,制得殼預(yù)聚體;將氯菊酯乳液和殼預(yù)聚體按質(zhì)量比1:1混合,在45~55℃、250~350rpm下反應(yīng)55~65min,升溫至68~72℃,用檸檬酸調(diào)節(jié)ph為4~5,繼續(xù)反應(yīng)55~65min,升溫至73~77℃,用檸檬酸將ph調(diào)至3~4,繼續(xù)反應(yīng)80~100min,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液將ph調(diào)至中性,過濾,在-10~0℃下真空干燥20~24h,制得氯菊酯微膠囊;
8、(2)將氯菊酯微膠囊、異丙醇和氯化縮水甘油基三甲基銨按質(zhì)量比1:5~8:0.3~0.5混合,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5~9%的氫氧化鈉水溶液將ph調(diào)至6~7,在70~90℃下,反應(yīng)12~14h,離心,分離,用無水乙醇洗滌3~5次,在70~90℃下,干燥5~8h,制得預(yù)改性氯菊酯微膠囊;將巰基乙胺、四氫呋喃和三乙胺按質(zhì)量比1:3~5:1.1~1.3混合均勻,在氮?dú)獗Wo(hù)下,200~300r/min攪拌反應(yīng)10~15min,冰水浴下加入巰基乙胺質(zhì)量6~8倍的預(yù)改性氯菊酯微膠囊,在45~55℃下,200~300r/min攪拌反應(yīng)5.5~6.5h,用乙酸乙酯溶液萃取3~5次,合并萃取液,在-10~-1℃下真空干燥22~24h,制得改性氯菊酯微膠囊;
9、(3)將有機(jī)硅混合物、去離子水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36~38%的濃鹽酸按質(zhì)量比180~200:20~30:1~3,以200~300r/min攪拌20~40min,升溫至50~60℃,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2~4h,用碳酸鈉將ph調(diào)至中性,攪拌10~30min,冷卻至室溫,用去離子水洗滌3~5次,在-10~0℃真空干燥22~26h,制得改性聚硅氧烷;
10、(4)將對(duì)苯二甲酸二甲酯、1,5-戊二胺、甲基二氯膦、戊二醇、(2e)-2-戊烯-1,5-二醇和氯化鋁按摩爾比6~8:2~3:1~3:4~6:1~2:0.08~0.1混合均勻,再加入對(duì)苯二甲酸二甲酯質(zhì)量0.01~0.02倍的醋酸鈉,在210~220℃,氮?dú)獗Wo(hù)下,200~300r/min攪拌反應(yīng)10~12h,冷卻至室溫,制得預(yù)改性聚酯;將改性聚硅氧烷、預(yù)改性聚酯、氯鉑酸和去離子水按質(zhì)量比1:5~7:0.03~0.05:4~6混合,以200~300r/min攪拌5~10min,停止攪拌,在90~100℃下反應(yīng)3~4h,用去離子水洗滌3~5次,制得改性聚酯;
11、(5)將環(huán)糊精、高碘酸鈉和去離子水按質(zhì)量比為9~10:0.3~0.5:195~205混合,在18~22℃,200~300rpm下反應(yīng)45~75min,加入環(huán)糊精質(zhì)量0.15~0.25倍的聚乙二醇,過濾,在-10~-1℃下真空干燥22~24h,制得二醛基環(huán)糊精;
12、(6)將改性聚酯進(jìn)行熔體靜電紡絲,在90~100℃下靜置6~8h,自然冷卻至室溫,制得聚酯纖維;將聚酯纖維依次在二醛基環(huán)糊精溶液、改性氯菊酯微膠囊溶液和醋酸鋅溶液中浸泡30~50s,取出,靜置30~50min,用去離子水洗滌3~5次,在-10~-1℃下真空干燥22~24h,制得防水耐腐蝕纖維,將防水耐腐蝕纖維紡織成面料,制得防水耐腐蝕面料。
13、作為優(yōu)化,步驟(2)所述氯菊酯乳液是將苯乙烯馬來酸酐共聚物、去離子水和氨水按質(zhì)量比1:2~3:0.1~0.3混合,在10000~14000rpm下攪拌,在2~4min內(nèi)勻速加入苯乙烯馬來酸酐共聚物等質(zhì)量的氯菊酯,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%無水檸檬酸溶液將ph調(diào)至5.5~6,繼續(xù)攪拌50~70min制得。
14、作為優(yōu)化,步驟(3)所述有機(jī)硅混合物是將3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和二甲基乙氧基硅烷按質(zhì)量比1:4~6:1混合均勻,配制而成。
15、作為優(yōu)化,步驟(6)所述熔體靜電紡絲參數(shù)為:紡絲溫度260~280℃、出料口徑0.8~1.2mm、紡絲電壓26~30kv、接收距離16~18cm。
16、作為優(yōu)化,步驟(6)所述二醛基環(huán)糊精溶液是將二醛基環(huán)糊精與乙醇按質(zhì)量比1:1混合均勻,配制而成。
17、作為優(yōu)化,步驟(6)所述改性氯菊酯微膠囊溶液是將改性氯菊酯微膠囊與乙醇按質(zhì)量比1:1混合均勻,配制而成。
18、作為優(yōu)化,步驟(6)所述醋酸鋅溶液是將醋酸鋅與乙醇按質(zhì)量比1:1混合均勻,配制而成。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
20、本發(fā)明在制備防水耐腐蝕面料時(shí),將三聚氰胺、4,6-二氨基-2-羥基-1,3,5-三嗪、戊二醛、戊烯二醛聚合并包覆氯菊酯乳液制得氯菊酯微膠囊;將氯菊酯微膠囊依次與氯化縮水甘油基三甲基銨和巰基乙胺反應(yīng)制得改性氯菊酯微膠囊;將有機(jī)硅混合物聚合制得改性聚硅氧烷;將對(duì)苯二甲酸二甲酯、1,5-戊二胺、甲基二氯膦、戊二醇、(2e)-2-戊烯-1,5-二醇聚合后再與改性聚硅氧烷反應(yīng)制得改性聚酯;將改性聚酯紡絲并依次與二醛基環(huán)糊精、改性氯菊酯微膠囊和醋酸鋅反應(yīng)制得防水耐腐蝕面料。
21、首先,將三聚氰胺、4,6-二氨基-2-羥基-1,3,5-三嗪、戊二醛、戊烯二醛聚合并包覆氯菊酯乳液制得氯菊酯微膠囊;將氯菊酯微膠囊依次與氯化縮水甘油基三甲基銨和巰基乙胺反應(yīng)制得改性氯菊酯微膠囊,制得的氯菊酯微膠囊具有緩釋驅(qū)蚊劑的效果,且微膠囊上的羥基與環(huán)氧基反應(yīng)使微膠囊表面富含季銨鹽,其具有親水基團(tuán)和非極性基團(tuán),這使得它能夠吸收空氣中的水分,這種吸濕性有助于降低材料表面的電阻,從而減少靜電的積累,還可以在材料表面形成一層分子層,這層分子能夠與空氣中的水分結(jié)合,形成導(dǎo)電通道,這些導(dǎo)電通道允許電荷快速從材料表面移走,進(jìn)一步增強(qiáng)其抗靜電效果,且微膠囊富含氮,在吸熱后分解產(chǎn)生不燃性氣體,一方面可以稀釋空氣中的氧和聚合物受熱分解產(chǎn)生的可燃物的濃度,另一方面分解產(chǎn)生的氮的氧化物碰捕捉自由基,抑制高聚物的鏈鎖反應(yīng),提高材料的阻燃能力,季銨鹽還可以通過破壞細(xì)胞膜、抑制酶的活性和破壞核酸來殺菌,這些機(jī)制使季銨鹽成為一種有效的殺菌劑,并且對(duì)于廣譜的細(xì)菌、真菌和一些病毒都具有殺滅作用,從而達(dá)到抗菌效果。
22、其次,將有機(jī)硅混合物聚合制得改性聚硅氧烷;將對(duì)苯二甲酸二甲酯、1,5-戊二胺、甲基二氯膦、戊二醇、(2e)-2-戊烯-1,5-二醇聚合后再與改性聚硅氧烷反應(yīng)制得改性聚酯;將改性聚酯紡絲并依次與二醛基環(huán)糊精、改性氯菊酯微膠囊和醋酸鋅反應(yīng)制得防水耐腐蝕面料,聚酯中的有機(jī)磷可以產(chǎn)生含磷自由基,能夠捕獲火焰區(qū)域的氫自由基及羥基自由基,中斷聚合物燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)從而減緩燃燒,且可以在燃燒過程中生成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且不易揮發(fā)的聚偏磷酸,聚偏磷酸具有較強(qiáng)的脫水作用,受熱過程中促使聚合物碳化成致密難燃的炭化層,炭化層覆蓋在聚合物表面,隔絕底部材料與外界氧氣的接觸、阻礙外部熱量傳遞至基體材料,從而有效的阻止材料進(jìn)一步熱解進(jìn)而終止材料的燃燒,從而提高聚酯的阻燃能力;改性聚硅氧烷與聚酯上的雙鍵發(fā)生硅氫加成,聚硅氧烷在接觸到水分后會(huì)立即凝固,從而形成一個(gè)牢固的保護(hù)層,此外,聚硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)中帶有大量的氫鍵,這些氫鍵能夠使聚硅氧烷分子之間形成非常緊密的連接,從而增強(qiáng)材料的防水效果,且聚硅氧烷具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,能提高材料的耐腐蝕能力;環(huán)糊精具有除臭能力且通過醛基與改性聚酯纖維和改性氯菊酯微膠囊結(jié)合可以形成大量希夫堿,與鋅離子絡(luò)合,鋅離子可以通過與細(xì)菌細(xì)胞的負(fù)離子交互作用,導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的酶和其他蛋白質(zhì)機(jī)制的異常,從而破壞其生物膜和代謝基礎(chǔ),另外,鋅離子可以影響細(xì)菌的dna復(fù)制和轉(zhuǎn)錄作用,阻礙其生長(zhǎng)和繁殖,從而達(dá)到抑制和殺滅細(xì)菌的效果。