[发明专利]一种二氧化硅超疏水棉织物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅超疏水棉织物及其制备方法，属功能纳米材料和纺织材料领域。

背景技术

超疏水（superhydrophobicity）现象是指水滴在固体表面的接触角超过150°的一种特殊的物理现象。研究表明，材料表面的微观粗糙结构和低表面能是引起超疏水现象的主要原因。因而制备超疏水材料有两类方法：一是在疏水材料表面构造微纳米结构；二是在具有分层结构的微纳米表面修饰低表面能物质。鉴于超疏水现象在防水、油/水分离、自清洁、抗结冰等领域具有很好的应用前景，超疏水材料的制备与应用引起了广大研究人员的关注。而纳米SiO₂因其奇异的特性和优良化学稳定性，被广泛应用于开发具有超疏水性能的功能纺织品（[1]周光传,徐丽慧,李倩,黄长灿,吴魁,王黎明. 棉织物的改性纳米SiO₂超疏水整理[J]. 印染,2015,41(12):17-21；程洋,徐丽慧,李倩. 棉织物的改性纳米二氧化硅超疏水整理[J]. 印染,2015,41(18):6-9+18；徐丽慧,蔡再生,沈勇,王黎明,丁颖. 超疏水棉织物的硅水溶胶制备法[J].印染,2014,40(05):5-9；刘云鸿,李光吉,陈超,彭新艳,王立莹,陈志锋. 超疏水PET织物的制备及其抗菌性能[J]. 化工学报,2014,65(04):1517-1525；邢彦军,黄文琦,沈丽,李戎,戴瑾瑾. 棉织物超疏水整理的研究进展[J]. 纺织学报,2011,32(05):141-147；高琴文,刘玉勇,朱泉,郭玉良. 棉织物无氟超疏水整理[J]. 纺织学报,2009,30(05):78-81）。

但是传统方法制备的SiO₂超疏水织物疏水效果一般、耐洗性能差，SiO₂主要通过物理吸附作用附着在织物的表面，附着牢度差，洗涤后附着的SiO₂会不断脱落（邹锐,徐丽慧,沈勇,张惠芳,李倩. 基于改性纳米二氧化硅构筑棉织物超疏水表面[J]. 硅酸盐通报,2014,33(12):3319-3324+3342）。

发明内容

本发明针对上述不足，提供一种二氧化硅超疏水棉织物及其制备方法及其制备方法。

本发明通过下述技术方案予以实现：

（1）将棉织物置于质量分数为10-18％的氢氧化钠溶液中，浴比1:50，70℃反应180min，用去离子水反复洗至中性，烘干后得到氢氧化钠改性棉；然后将上述氢氧化钠改性棉分散于乙醇中，浴比1:50，80℃氮气保护条件下冷凝回流60min，加入醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐，匀速搅拌60min后，加入偶氮二异庚腈和过氧化二苯甲酰，继续搅拌反应1-12h，过滤后使用乙醇、去离子水反复清洗，真空烘干后得到阴离子化棉织物；所述醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐与氢氧化钠改性棉的质量比为1:1-1:3，所述偶氮二异庚腈的质量为氢氧化钠改性棉的0.01%-0.5%，所述过氧化二苯甲酰的质量为氢氧化钠改性棉的0.01%-0.5%；（2）将上述阴离子化棉织物浸渍在60℃的质量分数0.1-1%的牛血清白蛋白（BSA）溶液中60min，得到BSA改性棉织物；（3）配制体积分数1-5%的硅酸四乙酯水溶液，加入十二烷基硫酸钠，常温下磁力搅拌120min，所述十二烷基硫酸钠与硅酸四乙酯的质量比为2:1-1:2，缓慢加入氨水，所述氨水与硅酸四乙酯水溶液的体积比为1:1-1:10，60-80℃磁力搅拌6h，用去离子水反复清洗、干燥处理得到纳米二氧化硅颗粒；（4）将上述BSA改性棉织物浸渍在质量分数0.1-1%的二氧化硅水溶液中60min，得到二氧化硅-BSA改性棉织物；（5）将上述二氧化硅-BSA改性棉织物浸渍在60℃的质量分数0.1-1%的BSA溶液中60min，用去离子水反复清洗、真空干燥得到BSA-二氧化硅-BSA改性棉织物；（6）将上述BSA-二氧化硅-BSA改性棉织物浸泡在0.01-1M正辛基三甲氧基硅烷乙醇溶液中12-24h，反应结束后，用去离子水反复清洗、真空干燥得到二氧化硅超疏水棉织物。

与现有技术相比，本发明的优点在于：具有操作简单、反应条温和等优点，有效改善了传统方法制备的SiO₂超疏水织物疏水效果一般、耐洗性能差的缺陷。SiO₂改性后的棉织物可获得优异的超疏水和耐洗性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：