[发明专利]一种超疏水抗紫外织物的制备方法

说明书

本发明公开一种超疏水抗紫外织物的制备方法。所述方法包括：首先合成一种1,2‑环氧丙醚基芳香酮的抗紫外化合物，再对二氧化硅进行改性，使得抗紫外化合物接枝到二氧化硅粒子表面，赋予二氧化硅抗紫外线的能力；然后将织物依次浸入聚电解质化合物水溶液和二氧化硅水分散液中，通过静电自组装法使得二氧化硅粒子吸附在织物表面，既赋予织物抗紫外性能又构造获得超疏水性所需要的粗糙表面；最后织物经过无氟拒水剂的进一步处理，获得超疏水性能。本发明获得的织物具有优异的抗紫外性能和疏水性，且制备方法简便。

技术领域

本发明涉及多功能织物的制备技术领域，具体涉及一种超疏水抗紫外织物的制备方法。

背景技术

超疏水表面有特殊的浸润性，即水滴在其表面的接触角大于150°，并易于滚动。当水滴在超疏水表面滚动过程中，其表面吸附的一些污染物，如固体颗粒、粉尘之类，被液滴吸附而随着其滑落而被带走，实现“荷叶自清洁效应”。随着紫外线辐射强度不断增加,并且呈现短波化的倾向，使达到地表的紫外线能量增加，人们对紫外线危害的认识和自我防范意识也不断增强。因此同时具备抗紫外性和超疏水性能的织物可以被广泛应用于日常生活中，如太阳伞、沙滩伞、广告标识及登山服等。

目前，关于超疏水抗紫外织物的研究大部分会采用二氧化钛、氧化锌等纳米粒子，在利用其抗紫外性能的同时，也可以利用纳米粒子来构造粗糙表面，同时达到超疏水和抗紫外的效果。例如专利103572584A公开了一种利用硅烷偶联剂改性后的纳米二氧化钛来处理涤棉织物的方法，纳米二氧化钛既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，因此具有优异的抗紫外能力。但是TiO₂和ZnO等在吸收紫外线后，具有极强的氧化性和还原性，会对与其接触的织物基体和覆盖在表层的低表面能物质进行无选择性的分解，一方面会缩短材料的使用寿命，另一方面也会使得织物逐渐失去疏水性。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供一种超疏水抗紫外织物的制备方法。本文以纳米二氧化硅为基础，首先合成了一种抗紫外小分子，再将其接枝到纳米二氧化硅表面，赋予其优异的抗紫外性能；利用二氧化硅增加织物表面的粗糙度，最后经疏水化处理，制备出兼具抗紫外性能和超疏水性能的棉织物。该方法处理得到的织物具有优良的疏水性和抗紫外性，且具有操作简便易行的特点。

本发明是通过如下技术方案实现的。

一种超疏水抗紫外织物的制备方法，包括以下步骤：

(1)抗紫外化合物的合成：将2,4-二羟基二苯甲酮、环氧氯丙烷和溶剂加入到反应器中，在搅拌条件下滴加催化剂，升温至80～90℃反应2～6h，产物经分离纯化，得到1,2-环氧丙醚基芳香酮(HEPBP)；

(2)氨基改性二氧化硅：将二氧化硅、溶剂和氨基硅烷偶联剂加入到反应器中，升温至100～120℃反应4～8h，产物经多次离心洗涤后，得到氨基改性的二氧化硅；

(3)用1,2-环氧丙醚基芳香酮接枝二氧化硅：将步骤(2)中得到的氨基改性二氧化硅分散在溶剂中，倒入三口瓶内，搅拌均匀后再加入步骤(1)中得到的1,2-环氧丙醚基芳香酮，在35～50℃下反应12～24h，经多次离心洗涤、干燥后得到接枝了抗紫外小分子的二氧化硅；

(4)二氧化硅分散液的制备：将步骤(3)中得到的二氧化硅加入到去离子水中，经均质、超声后得到质量百分比浓度为0.5％～2％的淡黄色分散液；

(5)织物的处理：配制质量浓度为0.3％～0.7％的阳离子聚电解质溶液，搅拌均匀，将织物浸渍于所述溶液中，浸渍温度为30～50℃，浸渍1～5min中后取出，在不高于80℃的温度下烘干；将烘干后的织物再浸渍于步骤(4)中所得的分散液中，浸渍温度为30～50℃，浸渍3～7min后取出，在不高于80℃的温度下烘干；如此循环重复2～6次；

(6)将步骤(5)中所得的织物浸渍于无氟拒水剂乳液或溶液中1～10min，取出后60～85℃烘干，125～135℃焙烘3～8min，得到超疏水抗紫外织物。