[发明专利]一种超疏水耐水洗性导电织物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能性织物及制备方法；特别涉及一种超疏水耐水洗性导电织物及制备方法，即以表面有裂纹的异形涤棉混纺织物为基底织物，通过等离子体表面改性处理后采用原位聚合法制备得到基于导电聚合物的具有超疏水性、快速的pH响应性、以及耐水洗性的导电织物。

背景技术

浸润性是固体表面的重要特征之一，并由表面与水的接触角(CA)来表征。一般是将CA小于90°定义为亲水性，而大于90°和150°分别定义为疏水性和超疏水性。通常，具有可逆的浸润性转变的表面通常被称之为浸润性开关(WettabilitySwitching)，因其在微流体器件、可控药物传输、生物分离以及自清洁表面等方面具有重要的应用价值，因而引起了人们的极大关注。

导电聚合物具有结构可调、环境稳定、优异的物理和化学性能以及制备方法简单等特点，是一种理想的可控电导梯度的材料，因而成为浸润性开关、电致变色、电致发光、太阳能电池和传感器等众多领域的研究热点，是目前极具应用前景的智能材料之一；目前电控、温控及光控等其他多种方法均被用来制备浸润性开关。但这些方法受到制造工艺复杂的影响而难以实用化。原位聚合法是一种简单的并且可规模化实施的方法。但是，以普通织物为基底通过原位聚合方法制备得到的织物其耐水洗性一般都比较差，仍需要想办法进一步提高其耐水洗性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的原位聚合法制得的织物不耐水洗的缺陷，而提供一种超疏水耐水洗性导电织物。

本发明的另一个目的是提供所述超疏水耐水洗性导电织物的制备方法，即将一种特殊基底织物利用等离子体处理后通过化学氧化原位聚合法得到；具有方法简单、成本低廉，易于工业化实施等优点。

本发明目的是通过下述技术方案加以实现的：

本发明提供的超疏水耐水洗性导电织物，其由基底织物和包覆于该基底织物表面上厚度为50-1000纳米的导电聚合物层组成；所述的导电聚合物层由直径为2-20纳米、长度为50-1000纳米的纳米导电聚合物纤维组成；

所述导电聚合物层为聚苯胺、聚吡咯、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)、聚噻吩或者它们衍生聚合物组成的导电聚合物层；

所述的基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；混纺织物中的异型聚酯合成纤维与棉纤维的比例分别为30wt～95wt％和70wt～5wt％。

所述的异型聚酯合成纤维为将功能性共聚酯母粒与聚对苯二甲酸乙二醇酯以15∶85重量份配比混合，之后经共混纺丝、拉伸和热定型而制得的十字异型聚酯合成纤维；

所述功能性共聚酯母粒有下述方法制得：

将乙二醇和对苯二甲酸按质量比0.49∶1混配作为原料，在连续酯化装置上反应得到对苯二甲酸乙二醇酯，然后加入间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、聚乙二醇和SiO₂纳米粉体，在Sb₂O₃催化剂存在条件下进行原位聚合反应，得到功能性共聚酯母粒；

所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠加入量为所述对苯二甲酸质量比的0.97％；所述聚乙二醇加入量为所述对苯二甲酸质量的0.45％；所述SiO₂纳米粉体加入量为所述对苯二甲酸质量的0.15％；所述Sb₂O₃催化剂为所述对苯二甲酸质量的0.032％。

本发明提供的超疏水耐水洗性导电织物的制备方法，其步骤如下：

1)对基底织物进行脱浆预处理：

先将基底织物用去离子水清洗干净并晾干；再将其先后放入0.1～2M NaOH和0.1～2M HCl溶液中分别浸泡12小时进行脱浆预处理，之后用去离子水洗净并晾干；

所述的基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；混纺织物中的异型聚酯合成纤维与棉纤维的比例分别为30wt～95wt％和70wt～5wt％；

2)对基底织物进行原位聚合反应制备超疏水耐水洗性导电织物：

将步骤1)脱浆预处理后的基底织物于50Pa氩气，300W氛围进行低压等离子体处理10min；

之后对基底织物进行原位聚合反应：即在-2～40℃，将基底织物置于含有导电高分子单体、氧化剂和掺杂剂的混合溶液中反应6～24h，其中的导电高分子单体在基底织物表面上进行原位氧化聚合反应，得到由基底织物和包覆于该基底织物表面上厚度为50-1000纳米导电聚合物层的超疏水耐水洗性导电织物；