[发明专利]一种含磷氟硅超疏水阻燃棉织物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含磷氟硅超疏水阻燃棉织物及其制备方法，通过光敏性含磷氟聚合物和八乙烯基‑POSS在紫外光下引发交联聚合，结合呼吸图法，在棉织物上构筑具有有序微纳结构的含磷氟硅交联涂层，交联后的涂层具有耐久性。棉织物上引入的涂层含有磷、氟、硅三种元素，三者通过协同作用有效提高棉织物的阻燃性能；同时，氟、硅元素与涂层表面微纳结构的结合，使棉织物具备超疏水的性能，从而赋予织物自清洁、抗污和油水分离等功能。

技术领域

本发明属于超疏水阻燃棉织物领域，特别涉及一种含磷氟硅超疏水阻燃棉织物及其制备方法。

背景技术

当材料的表面接触角大于150°或滚动角小于10°时，就可被称为超疏水表面，超疏水材料是在仿生的基础上而发展起来的一种新型材料。超疏水表面优异的拒水能力，使其具备有抗污、自清洁、油水分离、防雾、防结冰或抗腐蚀等多种功能，因此自其发展起就收到了广泛的青睐与迅速的发展。虽然超疏水材料的制备方法层出不穷，然而超疏水表面的实现仍然需要结合低表面能化合物和微观形貌两种条件才可实现。

棉织物是以棉为原料纺织而生的面料，具有轻质、柔软和透气等优点，同时它也有缩水率大、吸湿性强、使用寿命短、容易发霉和抗污性差等缺点，限制了其在家居和服饰等领域的应用。同时，棉织物的主要组成成分是纤维素，阻燃性能差，其相应的棉制品在使用过程中存在着安全隐患。因此，要解决棉织物的这些缺点，对其进行超疏水与阻燃的改性，是十分必要的。对于棉织物的超疏水或阻燃整理，涂层的引入是一种直接、有效的手段。棉织物因其纺织特点，表面具有微细的纵横交错的纹路，是制备超疏水表面的理想材料，因此通过低表面能元素与阻燃元素的引入，即可同时实现棉织物的超疏水与阻燃改性。

发明内容

本发明目的在于提供一种含磷氟硅超疏水阻燃棉织物及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一：

一种含磷氟硅超疏水阻燃棉织物，所述的棉织物经过了包括有以下结构式的光敏性含磷氟聚合物原料的处理：

其中，x：y：z＝0.01～0.99：0.01～0.99：0.01～0.99，其分子量为100～100000。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二：

一种含磷氟硅超疏水阻燃棉织物的制备方法，包括：

1)向单口瓶中依次加入甲基丙烯酸羟乙酯、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、三乙胺、第一溶剂，所述甲基丙烯酸羟乙酯、DOPO和三乙胺的摩尔比为0.1～50：0.1～50：0.1～50，所述第一溶剂和甲基丙烯酸羟乙酯的比例为20～100mL：0.001～10mol；反应液在-10～100℃下反应2～36h，反应结束后用水萃取3～5次，取有机层旋蒸、干燥后即得含磷单体MA-DOPO。

2)向反应容器中依次加入甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、MA-DOPO、偶氮二异丁腈和第二溶剂，用液氮反复冻融若干次，充入氩气，在35～85℃下反应12～72h，继续向反应液中加入三乙胺和甲基丙烯酰氯，反应6～36h后用第三溶剂进行沉淀，所述甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、MA-DOPO、偶氮二异丁腈、三乙胺和甲基丙烯酰氯的摩尔比为0.1～50：0.1～50：0.1～50：0.01～50：0.1～50：0.1～50；所述第二溶剂、第三溶剂、甲基丙烯酸羟乙酯的比例为：1～50mL：1～1000mL：0.001～10mol固液分离，固体部分用第三溶剂冲洗若干次后干燥，得到光敏性含磷氟聚合物。所述光敏性含磷氟聚合物如前述的结构式1所示：