[发明专利]一种用于布料激光焊接的硅溶胶树脂及其制备方法和应用

说明书

本方法公开了一种用于制备布料激光焊接的硅溶胶树脂的硅溶胶前驱体，结构式为式Ⅰ；其中，R₁＝–OH,–Cl,–OCH₃,–OCH₂CH₃,或‑C_nH_2n–NH₃，n＝1‑5；R₂＝–OH、–Cl、–OCH₃、或–OCH₂CH₃、X＝–C₃H₆–,或–C_nH_2n–NH–C₃H₆–，其中,n＝1、2或3。本发明还提供了用于布料焊接的硅溶胶树脂及其制备方法和应用。本发明克服了基于热量吸收的焊接方法的局限性，克服了焊缝明显，冷却后和水洗后，容易开裂等缺点，扩展了激光焊接方法适用于各种材料的织物。不受热塑性纺织材料的限制，焊缝小，焊接强度高，焊接质量、精度大幅度提高。

技术领域

本发明属于无机-有机复合新材料和纺织品加工技术领域，具体涉及用于布料激光焊接的硅溶胶树脂及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子产业的兴起和人们对衣物性能要求的提高，在常规缝纫的方法之外，能够使拼接处外观更加隐蔽的布料焊接技术引起大家的兴趣。激光焊接技术最早应用于金属，自20世纪90年代开始应用于纺织材料。近年来，由于激光加工系统成本的降低和技术的进步，纺织物的激光焊接得到了迅速发展。激光加工速率高，通过添加影像或温度测量系统可以实现实时质量控制，有利于提高自动化程度，并且能够加工复杂三维几何形状的焊缝。目前纺织品的激光焊接技术都是基于透射焊接工艺，即利用红外激光透过上层纺织布料，利用两层布料间的吸收剂吸收转化为热量，将吸收剂及少量布料熔化，然后在压力作用下实现布料拼接。实施中需要精确控制热输入量，以降低焊接区域的热变形或热损伤，才获得精密牢固的焊缝尺寸。但该方法只适用于具有热塑性的纺织材料，如尼龙材料等；对于更多常用的纺织材料，如棉纺布、丝绸等却无法适用。另外，由于纺织品织物的特殊编织结构，尤其是薄款织物，由于可熔的材料非常少，通过焊接的方法进行拼接后往往焊缝处变形明显，在冷却后和水洗后，也容易开裂。

发明内容

本发明针对上述现有技术中布料焊接技术在应用中的缺点和局限性，提出了利用光敏树脂进行布料焊接的技术构思，本发明利用光敏树脂在特定波长光作用下被光引发剂激活并引发低聚物和单体的聚合反应，从而实现快速固化，而且光敏树脂在不受到光照时不发生聚合反应。

本发明所述的技术问题可通过以下技术方案得以解决：

一种用于制备光敏硅溶胶树脂的硅溶胶前驱体，结构式为式Ⅰ；

其中，R₁＝–OH、–Cl、–OCH₃、–OCH₂CH₃,或-C_nH_2n–NH₃，其中n＝1、2、3、4或5；

R₂＝–OH、–Cl、–OCH₃或–OCH₂CH₃；

X＝–C3H6–或–C_nH_2n–NH–C₃H₆–,n＝1、2或3。

本发明还提供了一种光敏硅溶胶，是通过将上述的硅溶胶前驱体在弱酸催化下于水溶液中水解制备得到的，所述水溶液中水在总溶液中的质量分数为10％；

优选地，所述硅溶胶前驱体为3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷；优选地，所述弱酸为有机酸或稀释的无机酸，所述有机酸选自马来酸、醋酸、或冰乙酸中的任一种，所述有机酸的用量为0.5-2.0％wt；优选地，无机酸为1M的盐酸。