[发明专利]一种耐磨超疏水织物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨超疏水织物及其制备方法，属于超疏水织物领域。本发明方法首先基于多巴胺在有氧、弱碱的条件下发生自聚合反应获得聚多巴胺缓冲液，并沉积在织物表面，其次，借用硫酸镍溶液对织物表面进行粗糙化整理，最后采用低表面能物质十八胺对织物表面处理，最终获得超疏水织物。本发明制得的超疏水织物的接触角可达165°，且经过1000次摩擦后，仍具有超疏水特性，具有较强的耐磨性能，能够大幅度提高织物的应用范围以满足不同领域的需求；此外，织物的经纬向强力得到保留，对织物的应用几乎没有影响。

技术领域

本发明涉及一种耐磨超疏水织物及其制备方法，属于超疏水织物领域。

背景技术

受荷叶效应启发以来，超疏水表面受到众多研究者的青睐，由于超疏水表面具有很强的实际与潜在的应用价值，如自清洁、抗结冰、耐腐蚀、油水分离、防雾等特点，人们不断通过不同的方法，如溶胶凝胶法、模板法、等离子体技术、沉积法、静电纺丝法等，开发不同种类的超疏水材料以满足不同的应用需求，如Zhou等采用多巴胺、硝酸银和十二硫醇制得超疏水铜网，应用于油水分离领域；Bai等利用模板法，以聚苯乙烯为模板，十六烷基三甲基溴化铵为致孔剂，经过煅烧后制得中空介孔SiO₂纳米颗粒，然后借助十二烷基三甲氧基硅烷和十八胺，最终在玻璃表面形成超疏水特性，但模板法制备工艺复杂，不易工业化生产与应用。

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，因其具有优良的自清洁、防冰雪、抗污染等特点，应用领域广泛，因此吸引了大量的研究。Zhou等采用原位沉积法，将聚苯胺(PANI)和全氟辛酸(PFOA)引入棉纤维中，制得超疏水、高疏油棉织物，但此方法中用到的PFOA很难降解，并且危害人身健康，不能工业化生产与应用；如Liu等利用多巴胺在含氧、弱碱条件下能够发生自聚合反应，制备得到仿生聚多巴胺@十八胺纳米胶囊(PDA@ODA)，并将其原位沉积在织物表面，制备得到温度响应型超疏水织物；Xue等利用多巴胺能够在氧等离子体照射下能够发生分子链的迁移特性，制备得到氧等离子体响应型疏水涤纶织物。

尽管有多种制备超疏水表面的方法，但是上述方法存在超疏水表面制备工艺复杂，难以工业化应用的缺陷。此外，现有方法制备得到的超疏水织物还存在耐磨性差等问题，因此亟需寻找一种可工业化、简便的制备耐磨超疏水织物和超疏水材料的方法。

发明内容

[技术问题]

本发明要解决的技术问题是：提供一种工业化、简便的制备耐磨超疏水织物和超疏水材料的方法。

[技术方案]

本发明提供了一种简便、快捷的方法制备耐磨超疏水织物，首先基于多巴胺在有氧、弱碱的条件下发生自聚合反应获得聚多巴胺缓冲液，并沉积在织物表面，其次，借用硫酸镍溶液对织物表面进行粗糙化整理，最后采用低表面能物质十八胺对织物表面处理，最终获得超疏水织物。本发明制得的超疏水织物经过1000次摩擦后，仍具有超疏水特性，能够大幅度提高织物的应用范围以满足不同领域的需求；此外，织物的透气性、经纬向强力得到保留，对织物的应用几乎没有影响。

本发明提供的一种耐磨超疏水织物的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在搅拌下，将原织物浸渍在多巴胺缓冲液中10～60min，浴比为100-120:1，取出，先用水冲洗织物1～3次，然后置于水中用超声波处理20～30min，再将织物置于20～70℃的烘箱中干燥30～60min；

(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)得到的织物依次在NiSO₄溶液中浸渍5～15min、在NaOH溶液中浸渍5～15min，浴比为100-120:1，取出，置于水中用超声波处理5～20min，再将织物置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；