[发明专利]一种改性壳聚糖-二氧化钛复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种改性壳聚糖‑二氧化钛复合材料及其制备方法和应用，该改性壳聚糖‑二氧化钛复合材料中使用的改性壳聚糖表面活性剂以壳聚糖为基材，以1,4‑二氧杂环己烷为枝接剂，对壳聚糖进行改性，利用壳聚糖本身的成模性以及改性体上的乙氧基结构，促使金红石型二氧化钛形成致密的纳米膜涂层，形成优良的太阳光反射能力，将此纳米膜应用到织物表面，形成一层太阳光的光反射涂层，具有反射太阳光的近红外辐射的作用，降低织物内部温度并且在织物表面粘结牢固，织物被穿着时不会脱落，使用在医用防护服上，可降低防护服内部的温度，增加防护服夏季穿着的舒适度。

技术领域

本发明属于纺织品技术领域，具体涉及一种改性壳聚糖-二氧化钛复合材料及其制备方法，应用于纺织品上，在纺织品表面形成一层太阳光的光反射涂层，用于防护服上可降低防护服内部的温度。

背景技术

随着非典、新冠疫情的出现，具备隔离病毒、体液、血液、酒精功能的防护服成为世界各国的重要储备物资，防护服是保卫医护人员安全的重要屏障，因此防护服的质量关系到每一个与病毒携带者密切接触的医务人员的生命安全，需要具备非常高的防护性能。现有的防护服为了实现医用防护服隔离病毒、体液、血液的目的，因此需要在织物上覆膜或淋膜。

然而防护服在防护性能提高的同时，覆膜或淋膜的防护服透气透湿性能急剧降低，使医护人员长时间穿着防护服而产生的汗液和湿气无法排出，防护服内部形成湿热的环境，使穿着者舒适感降低，甚至因为湿热而出现眩晕、昏厥等问题。目前世界各国对防护服的质量检测和技术研发只关注防护服的防护功能，而没有对防护服降温透湿的功能进行研发和检测，如果疫情发生的冬季，则防护服内部湿热问题不会特别明显的影响医务人员的工作，如果疫情发生在夏季，则医务人员在穿着防护服后，基本会被汗水浸透衣服甚至在脱掉防护服时从里面倒出来大量的汗水，因而研究可降温的防护服成为亟待解决的问题。

金红石型二氧化钛具有晶格小，原子堆积密度紧的特点，以金红石型二氧化钛制成的涂层可反射太阳光的近红外辐射，在建筑隔热涂料中有着广泛的用途。

也有人将金红石型钛白粉应用于户外纺织品的隔热涂料中，如中国专利CN102561039B公开的一种用于户外纺织品的隔热涂料及其制备方法和应用，该隔热涂料的各成分的重量份为：二氧化硅6～7份、三氧化二铝2～3份、氧化锌10～12份、金红石型钛白粉4～5份、PU胶80～100份、分散剂0.5～2份、架桥剂2～4份、流平剂0.2～3份、消泡剂0.5～1份、甲苯0～45份、丙酮0～45份和抗粘剂1～2份，该隔热涂料用在织物上，虽能起到一定的隔热效果，但从配方中，明显看出，除了金红石型钛白粉外，还添加大量的二氧化硅、三氧化铝和氧化锌，而金红石型钛白粉的添加量少且以PU胶作为成膜材料，并不能很好的发挥金红石型钛白粉自身的优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种改性壳聚糖-二氧化钛复合材料及其制备方法和应用。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种改性壳聚糖-二氧化钛复合材料，包含改性壳聚糖表面活性剂，所述改性壳聚糖表面活性剂的结构式为：其中，n为30～60。

根据本发明的一些优选且具体实施方式，所述改性壳聚糖-二氧化钛复合材料的原料组成包括以下组分：所述改性壳聚糖表面活性剂、金红石型钛白粉、十二烷基苯磺酸钠、过氧化二异丙苯、氧化锌、十二烷基硫酸钠和水，所述改性壳聚糖表面活性剂、金红石型钛白粉、十二烷基苯磺酸钠、过氧化二异丙苯、氧化锌、十二烷基硫酸钠和水的质量比1:0.8～1:0.3～0.5:0.5～0.7:0.2～0.3:0.8～1:5～7。

本发明的第二方面：上述所述的改性壳聚糖表面活性剂的制备方法，所述改性壳聚糖表面活性剂是通过壳聚糖和HI在硫酸和水的存在下进行反应制得晶体A；所述晶体A和镁在乙醚的存在下进行反应制得固体B；所述固体B和1,4-二氧杂环己烷在催化剂和乙酸乙酯的存在下进行反应，反应液经蒸馏后用水洗涤，制得所述改性壳聚糖表面活性剂。