[发明专利]一种自修复超疏水织物的制备方法

说明书

本发明公开了一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，属于超疏水织物领域。本发明采用盐酸多巴胺和三(羟甲基)氨基甲烷，制备得到仿生聚多巴胺溶液，借助聚多巴胺的高黏附性，即充当双面胶的角色，将聚碳酸酯牢固地粘附在织物表面，由于聚碳酸酯在对二甲苯中能够发生溶胀，从而在织物棉布构筑较好的粗糙结构，之后采用低表面能物质十八胺和十二硫醇对织物表面进行修饰，制备得到温度响应型自修复超疏水织物。测试表明，织物经过100次摩擦和30次水洗后，仍能够达到超疏水的要求，且当织物被水润湿时则不具备超疏水特性，但在60℃的温度下干燥80min后，能够恢复其超疏水特性，从而实现超疏水和非超疏水织物之间的转换。

技术领域

本发明涉及一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，属于超疏水织物领域。

背景技术

受荷叶效应启发，研究者对超疏水织物进行了深入广泛的研究。超疏水织物满足织物与水的静态接触角(Static contact angle)大于150°，而滚动角小于10°的条件，如人们常见的玫瑰花瓣，将其平铺放置并滴加一滴水滴，其表面与水的静态接触角大于150°，但将其表面翻转180°，其表面的水滴仍旧不能脱落，所以玫瑰花不具有超疏水性能，所以织物必须满足以上两个条件才具有超疏水性能。

超疏水织物因其具有优良的自清洁、防冰雪、抗污染等特点，因此应用领域特别广泛，制备超疏水织物的常用方法有溶胶凝胶法、电化学沉积法、原位沉积法、气相沉积法、模板法等，织物因其表面具有特殊的微纳米粗糙结构，才使得其具有超疏水的特性，构筑这种微纳米粗糙结构一般有两种方式，即先在织物表面构筑粗糙结构，然后辅以低表面能物质修饰或对粗糙的织物表面进行低表面能物质修饰。随着超疏水织物的研究不断取得突破，智能超疏水织物不断受到人们的青睐，如Liu等采用多巴胺和十八胺制备得到聚多巴胺&十八胺微胶囊(PDA@ODA)，即聚多巴胺包裹着十八胺，然后将微胶囊原位沉积在织物表面，制备得到温度响应型自修复超疏水织物；白雪等人采用四氢呋喃为溶剂，制备得到聚二甲基硅氧烷 (PDMS)和十八胺(ODA)的混合溶液，然后将涤纶织物浸渍在该混合溶液中一段时间，制备得到氧等离子体自修复超疏水涤纶织物，接触角达到160°。

目前，现有技术中制备得到的超疏水织物的稳定性、耐洗和耐摩特性均较差，亟需寻找一种能够制备得到稳定性好、耐洗和耐摩的超疏水织物的制备方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，本发明采用盐酸多巴胺和三(羟甲基)氨基甲烷，制备得到仿生聚多巴胺溶液，借助聚多巴胺的高黏附性，即充当双面胶的角色，将聚碳酸酯牢固地粘附在织物表面，由于聚碳酸酯在对二甲苯中能够发生溶胀，从而在织物棉布构筑较好的粗糙结构，之后采用低表面能物质十八胺和十二硫醇对织物表面进行修饰，制备得到温度响应型自修复超疏水织物。测试表明，织物经过100次摩擦和30次水洗后，仍能够达到超疏水的要求，且当织物被水润湿时则不具备超疏水特性，但在60℃的温度下干燥80min后，能够恢复其超疏水特性，从而实现超疏水和非超疏水织物之间的转换。

首先，本发明提供了一种温度响应型自修复超疏水织物的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)取0.1-0.2份盐酸多巴胺和0.02-1份三(羟甲基)氨基甲烷，加水溶解至总重量为 100-120份，搅拌3-5h，之后在搅拌下将织物按照浴比为1：(80-120)浸渍在上述溶液中20～60 min后取出，用水将织物表面冲洗至白色或淡黄色，烘干；

(2)取2-10份聚碳酸酯溶于100-150份二氯甲烷中，在搅拌下将步骤(1)烘干后的织物浸渍在该溶液中8～12min，取出，置于空气中1～30min，然后依次浸渍在100-150份对二甲苯中1-3min和30-50份浓度为0.5-2g/L的碳酸氢钠溶液中5～15min，室温下放置15～40min，烘干；