一種巰基-烯烴點(diǎn)擊化學(xué)改性纖維制備超疏水紡織品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種功能紡織品的制備方法，特別設(shè)及一種超疏水涂絕紡織品的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紡織品具有廉價(jià)、易得、易著色、可大面積生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，賦予紡織品超疏水性，可W 拓寬其的應(yīng)用領(lǐng)域，譬如自清潔材料、防水材料、油水分離材料等。超疏水紡織品具有特殊 的潤(rùn)濕性，即水滴在織物表面的接觸角大于150%并在其表面易于滾動(dòng)。水滴在滾動(dòng)過程中 會(huì)將表面上沾有的污物一同帶走，運(yùn)就是所謂的"荷葉自清潔效應(yīng)"。超疏水涂絕紡織品不 僅在工業(yè)，醫(yī)療、軍用產(chǎn)品方面有重要的應(yīng)用，而且在日常生活中應(yīng)用廣泛，如防水服、雨 傘、篷布、露天帳篷、廣告旗峽和廣告布料等。將超疏水涂絕織物用作傘布，可W實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 "雨后不濕，隨時(shí)收放"的特性，避免了水對(duì)纖維基材的浸潰、降解、老化，而可延長(zhǎng)織物的使 用壽命。
[0003] 制備超疏水紡織品的方法主要有：（1)利用織物自身所具有的粗糖結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行 疏水化處理；（2)在織物表面構(gòu)筑粗糖結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行疏水化處理。目前，制備超疏水紡織品 的方法主要有:溶膠-凝膠法（中國(guó)專利CN 102277720A)、纖維表面疏水涂層處理法（中國(guó)專 利CN 201648821A)、層層組裝法（中國(guó)專利CN 103147248A)等。上述方法所制備的超疏水紡 織品由于疏水物質(zhì)與纖維之間的作用力弱，從而導(dǎo)致耐久性差，實(shí)際應(yīng)用受到限制。李景焊 等使用γ射線福射法將丙締酸醋單體接枝到織物表面，制備了耐磨、耐洗，穩(wěn)定性持久的超 疏水紡織品（中國(guó)專利CN 102174737 Α，中國(guó)專利CN 102277741 Α)，但此法對(duì)設(shè)備要求苛 亥IJ，且丫射線福射對(duì)操作人員危害大。
[0004] 本發(fā)明利用濃堿化0Η汽蒸處理涂絕紡織品，在纖維表面構(gòu)筑微納雙階粗糖結(jié)構(gòu)的 同時(shí)引入活性官能團(tuán)-0Η，再通過表面的-0Η與3-琉丙基Ξ乙氧基硅烷反應(yīng)，在纖維表面引 入琉基硅烷，最后通過琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)疏水化改性纖維表面，降低纖維的表面張力，從 而制備超疏水涂絕紡織品。該法反應(yīng)條件溫和、可大面積生產(chǎn)，制備的超疏水紡織品，疏水 物質(zhì)是W化學(xué)鍵的形式連接在織物表面，可W提高超疏水紡織品的耐化學(xué)腐蝕性、耐摩擦 性等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)改性纖維制備超疏水涂絕紡織品的 方法，該法反應(yīng)條件溫和、可大面積生產(chǎn)，通過該法制備的超疏水紡織品，疏水物質(zhì)是W化 學(xué)鍵的形式連接在織物表面，可W提高超疏水紡織品的耐化學(xué)腐蝕性、耐摩擦性等。
[0006] 本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0007] -種琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)改性纖維制備超疏水涂絕紡織品的方法，首先使用濃堿 汽蒸涂絕纖維，在纖維表面構(gòu)筑粗糖度的同時(shí)產(chǎn)生活性基團(tuán)-0Η;其次在纖維表面固定琉基 硅烷;之后利用琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)將甲基丙締酸醋單體接枝到涂絕表面，降低纖維的 表面張力，從而得到超疏水涂絕織物。
[0008] 在本發(fā)明實(shí)施例中，在堿處理的涂絕纖維表面固定琉基硅烷的方法為:將汽蒸后 的涂絕織物放入含有3-琉丙基Ξ乙氧基硅烷的容器中，在加熱條件下，利用化學(xué)氣相沉積 法在纖維表面引入琉基硅烷。
[0009] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述3-琉丙基Ξ乙氧基硅烷的用量為0.04-0.1 mL。
[0010] 在本發(fā)明實(shí)施例中，將甲基丙締酸醋單體接枝到涂絕表面的方法為:將固定有琉 基硅烷的涂絕織物放入到混合液A中，在紫外燈下照射一定時(shí)間，取出后洗涂、烘干即可;所 述的混合液A主要由N，N-二甲基甲酯胺、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酬、甲基丙締酸醋單體 組成。
[0011] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酬的用量為0.2-0.6g/L。
[0012]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述甲基丙締酸醋單體的用量與溶劑N，N-二甲基甲酯胺用量 的體積比為(3:100)-(8:100)。
[0013] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述甲基丙締酸醋單體的分子結(jié)構(gòu)中一端含有雙鍵，另一端 為疏水長(zhǎng)鏈，分子結(jié)構(gòu)為：
其中R為含氣烷基疏水鏈。
[0014] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述紫外光照時(shí)間為40-60min。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)改性纖維制備超疏水涂絕紡織品的方 法，包括W下步驟：
[0016] a.堿汽蒸涂絕織物:首先，用熱水煮涂絕織物(25cmX35cm，22±0.6g)，隨后烘干， W去除纖維表面的雜質(zhì)；然后，將洗涂后的織物浸潰在濃度為340-400g/L的堿液中5min后 取出，將其放在雙層聚乙締薄膜的中間，于ll〇°C下烘干。最后，取出織物充分水洗，烘干即 可（25cmX35cm,16±0.6g);
[0017] b.琉基硅烷改性堿處理涂絕織物:將汽蒸后的涂絕織物放入含有0.04-0.1 mL的 3-琉丙基Ξ乙氧基硅烷的染杯中，于70-110°C下反應(yīng)90min，然后烘干即可；
[0018] C.琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)疏水化改性涂絕織物:將琉基改性的涂絕織物放入含有濃 度為0.2-0.6g/L的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酬、甲基丙締酸醋單體的用量與溶劑N，N-二 甲基甲酯胺用量的體積比為（3:100)-(8:100)的錐形瓶中，封蓋后放在紫外燈下照射40- 60min，取出后依次使用乙醇、去離子水洗涂，烘干
[0019] 本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，可任意組合，即得本發(fā)明的 較佳實(shí)例。
[0020] 本發(fā)明所用的原料和試劑均市售可得。
[0021] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明的超疏水織物中疏水長(zhǎng)鏈締控單體與織物之 間形成緊密的結(jié)合，從而使織物具有耐洗、耐磨、耐化學(xué)腐蝕的效果，可折疊，不影響織物的 手感，透氣性等。得到的超疏水紡織品在AATCC耐摩擦色牢度實(shí)驗(yàn)儀上磨4500次后，接觸角 為157.6%按照AATCC耐洗測(cè)試方法洗涂40次，相當(dāng)于家庭水洗200次后，接觸角仍保持在 150° W上;使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽、各種溶劑浸泡，接觸角沒有明顯變化。
【附圖說明】
[0022] 圖1為水滴在纖維表面的接觸角圖，其中，（a)原涂絕織物，（b)琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué) 疏水化改性的涂絕織物； 圖2為水滴在4500次摩擦后改性涂絕織物表面的接觸角圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明首先使用濃堿化0取氣蒸處理纖維表面;其次在汽蒸后的涂絕織物表面固定 琉基硅烷;最后在含有琉基硅烷的涂絕織物表面通過琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，在纖維表 面形成疏水分子層W降低纖維的表面張力，從而制備超疏水涂絕紡織品。
[0024] 本發(fā)明利用濃堿化0H汽蒸處理涂絕紡織品，在纖維表面構(gòu)筑微納雙階粗糖結(jié)構(gòu)的 同時(shí)引入活性官能團(tuán)-OH，再通過表面的-OH與3-琉丙基Ξ乙氧基硅烷反應(yīng)，在纖維表面引 入琉基硅烷，最后通過琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)疏水化改性纖維表面，降低纖維的表面張力，從 而制備超疏水涂絕紡織品。該法反應(yīng)條件溫和、可大面積生產(chǎn)，制備的超疏水紡織品，疏水 物質(zhì)是W化學(xué)鍵的形式連接在織物表面，可W提高超疏水紡織品的耐化學(xué)腐蝕性、耐摩擦 性等。
[0025] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[00%] a.堿汽蒸涂絕織物:首先，用沸水煮涂絕織物(25cm X 35cm，22 ± 0.6g) 30min，隨后 烘干，W去除纖維表面的雜質(zhì);然后，將洗涂后的織物浸潰在濃度為340-400g/L的氨氧化鋼 溶液中5min后取出，將其放在雙層聚乙締薄膜的中間，于11(TC(運(yùn)個(gè)溫度最好，均勻）下烘 3min。最后，取出織物充分水洗，烘干即可(25cmX 35cm，16±0.6g);
[0027] b.琉基硅烷改性堿處理涂絕織物:將汽蒸后的涂絕織物放入含有0.04-0. lmL3-琉 丙基Ξ乙氧基硅烷的染杯中，于70-110°C下反應(yīng)90min，然后于80°C烘化即可；
[0028] C.琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)疏水化改性涂絕織物:將琉基改性的涂絕織物放入含有濃 度為0.2-0.6g/L的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酬、甲基丙締酸醋單體的用量與溶劑N，N-二 甲基甲酯胺用量的體積比為（3:100)-(8:100)的錐形瓶中，封蓋后放在紫外燈下照射40- 60min，取出后依次使用乙醇、去離子水洗涂，烘干。
[0029] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不受其限審IJ。
[0030] 實(shí)施例1
[00川步驟1:堿汽蒸涂絕織物:首先，用沸水煮涂絕織物（25cm X 35cm，22 ± 0.6g) 30min， 隨后烘干，W去除纖維表面的雜質(zhì);然后，將洗涂后的織物浸潰在濃度為340g/L的氨氧化鋼 溶液中5min后取出，將其放在雙層聚乙締薄膜的中間，于11(TC下烘3min。最后，取出織物充 分水洗，烘干即可（25cmX 35cm, 16 + 0.6g)。
[0032] 步驟2:琉基硅烷改性堿處理涂絕織物:將汽蒸后的涂絕織物放入含有0.04mL3-琉 丙基Ξ乙氧基硅烷的染杯中，于70°C下反應(yīng)90min，取出后于80°C烘化即可。
[0033] 步驟3:琉基-締控點(diǎn)擊化學(xué)疏水化改性涂絕織物:將琉基改性的涂絕織物放入含 有0.2g/L 2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酬、甲基丙締酸醋單體的用量與溶劑N，N-二甲基甲酯 胺用量的體積比為3:100的錐形瓶中，封蓋后放在紫外燈下照射40min，然后取出后依次使 用乙醇、去離子水洗涂，80°C烘干。得到的織物的表面接觸角為159.3°。得到的織物在AATCC 耐摩擦色牢度儀上經(jīng)4500次摩擦后與水的接觸角為153.6°，在pH= 1的硫酸溶液中浸泡3d， 其接觸角為158.9°，在pH=14的氨氧化鋼溶液中浸泡3d，其接觸角為157.6°。
[0034] 實(shí)施例2
[00巧]步驟1:堿汽蒸涂絕織物:首先，用沸水煮涂絕織物（25cm X 35cm，22 ± 0.6g) 30min， 隨后烘干，W去除纖維表面的雜質(zhì);然后，將洗涂后的織物浸潰在濃度為380g/L的氨氧化鋼 溶液中5min后取出，將其放在雙層聚乙締薄膜的中間，于11(TC下烘3min。最后，取出織物充 分水洗，80°C烘干即可（25cm X 35cm, 16 + 0.6g)。
[0036] 步驟2:琉基硅烷改性堿處理涂絕織物:將汽蒸后的涂絕織物放入含有0 . lmL3-琉 丙基Ξ乙氧基硅烷的染杯中，于11(TC下反應(yīng)90min，取出后于80°C烘化即可。
[0037] 步驟3:琉基