专利名称：一种超疏水耐水洗性导电织物及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种功能性织物及制备方法；特别涉及一种超疏水耐水洗性导电织物及制备方法，即以表面有裂纹的异形涤棉混纺织物为基底织物，通过等离子体表面改性处理后采用原位聚合法制备得到基于导电聚合物的具有超疏水性、快速的PH响 应性、以及耐水洗性的导电织物。
背景技术：
浸润性是固体表面的重要特征之一，并由表面与水的接触角(CA)来表征。一般是将CA小于90°定义为亲水性，而大于90°和150°分别定义为疏水性和超疏水性。通常，具有可逆的浸润性转变的表面通常被称之为浸润性开关(WettabilitySwitching),因其在微流体器件、可控药物传输、生物分离以及自清洁表面等方面具有重要的应用价值，因而引起了人们的极大关注。导电聚合物具有结构可调、环境稳定、优异的物理和化学性能以及制备方法简单等特点，是一种理想的可控电导梯度的材料，因而成为浸润性开关、电致变色、电致发光、太阳能电池和传感器等众多领域的研究热点，是目前极具应用前景的智能材料之一；目前电控、温控及光控等其他多种方法均被用来制备浸润性开关。但这些方法受到制造工艺复杂的影响而难以实用化。原位聚合法是一种简单的并且可规模化实施的方法。但是，以普通织物为基底通过原位聚合方法制备得到的织物其耐水洗性一般都比较差，仍需要想办法进一步提高其耐水洗性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的原位聚合法制得的织物不耐水洗的缺陷，而提供一种超疏水耐水洗性导电织物。本发明的另一个目的是提供所述超疏水耐水洗性导电织物的制备方法，即将一种特殊基底织物利用等离子体处理后通过化学氧化原位聚合法得到；具有方法简单、成本低廉，易于工业化实施等优点。本发明目的是通过下述技术方案加以实现的本发明提供的超疏水耐水洗性导电织物，其由基底织物和包覆于该基底织物表面上厚度为50-1000纳米的导电聚合物层组成；所述的导电聚合物层由直径为2-20纳米、长度为50-1000纳米的纳米导电聚合物纤维组成；所述导电聚合物层为聚苯胺、聚吡咯、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)、聚噻吩或者它们衍生聚合物组成的导电聚合物层；所述的基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；混纺织物中的异型聚酯合成纤维与棉纤维的比例分别为30wt 95wt%和 70wt 5wt%。所述的异型聚酯合成纤维为将功能性共聚酯母粒与聚对苯二甲酸乙二醇酯以15 85重量份配比混合，之后经共混纺丝、拉伸和热定型而制得的十字异型聚酯合成纤维；所述功能性共聚酯母粒有下述方法制得将乙二醇和对苯二甲酸按质量比O. 49 I混配作为原料，在连续酯化装置上反应得到对苯二甲酸乙二醇酯，然后加入间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、聚乙二醇和SiO2纳米粉体，在Sb2O3催化剂存在条件下进行原位聚合反应，得到功能性共聚酯母粒；所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠加入量为所述对苯二甲酸质量比的O. 97% ;所述聚乙二醇加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 45% ;所述SiO2纳米粉体加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 15% ;所述Sb2O3催化剂为所述对苯二甲酸质量的O. 032%。本发明提供的超疏水耐水洗性导电织物的制备方法，其步骤如下 I)对基底织物进行脱浆预处理先将基底织物用去离子水清洗干净并晾干；再将其先后放入O. I 2M NaOH和O. I 2M HCl溶液中分别浸泡12小时进行脱浆预处理，之后用去离子水洗净并晾干；所述的基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；混纺织物中的异型聚酯合成纤维与棉纤维的比例分别为30wt 95wt%和 70wt 5wt% ；2)对基底织物进行原位聚合反应制备超疏水耐水洗性导电织物将步骤I)脱浆预处理后的基底织物于50Pa氩气，300W氛围进行低压等离子体处理 IOmin ；之后对基底织物进行原位聚合反应即在-2 40°C，将基底织物置于含有导电高分子单体、氧化剂和掺杂剂的混合溶液中反应6 24h，其中的导电高分子单体在基底织物表面上进行原位氧化聚合反应，得到由基底织物和包覆于该基底织物表面上厚度为50-1000纳米导电聚合物层的超疏水耐水洗性导电织物；所述混合溶液中的导电高分子单体、氧化剂和掺杂剂的摩尔比为I : O. I 15 O. I 5 ;所述掺杂剂的浓度为O. 05 5mol/L ；所述的导电高分子单体为苯胺、吡咯、3，4-乙撑二氧噻吩、噻吩或者是它们的衍生物；所述的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、三氯化铁、硫酸铁或对甲苯磺酸铁；所述的掺杂剂为全氟辛二酸、全氟辛二酸的钠盐、全氟辛二酸的钾盐或全氟辛二酸的铵盐、全氟_2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸、全氟-2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸的钠盐、全氟_2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸的钾盐、全氟-2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸的铵盐、全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸的钠盐、全氟辛烷磺酸的钾盐、全氟辛烷磺酸的铵盐、全氟壬烯氧基苯磺酸、全氟壬烯氧基苯磺酸钠盐、全氟壬烯氧基苯磺酸钾盐或全氟壬烯氧基苯磺酸铵盐；所述的溶剂为水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷。所述的异型聚酯合成纤维的制备如下将功能性共聚酯母粒与聚对苯二甲酸乙二醇酯以15 85重量份配比混合，之后经共混纺丝、拉伸、热定型而制成十字异型聚酯合成纤维；
所述功能性共聚酯母粒的制备如下将乙二醇和对苯二甲酸按质量比O. 49 I混配作为原料，在连续酯化装置上反应得到对苯二甲酸乙二醇酯，然后加入间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、聚乙二醇和SiO2纳米粉体，在Sb2O3催化剂存在下进行原位聚合反应，得到功能性共聚酯母粒；所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5- 磺酸钠加入量为所述对苯二甲酸质量比的O. 97% ;所述聚乙二醇加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 45% ;所述SiO2纳米粉体加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 15% ;所述Sb2O3催化剂为所述对苯二甲酸质量的O. 032%。本发明制备的超疏水耐水洗性导电织物的初始表面电阻在I. 4X IO2 6X 104Ω/cm2之间，随着pH的增加其表面电阻增大,其疏水性能降低,水接触角最高为167° ,最低为0°，并且这种变化多次可逆；此外，其颜色也发生相应的可逆变化，因而具有浸润性和颜色的pH响应性；此外，由于采用了表面具有大量裂纹且横截面为十字花型异型纤维的特殊结构的织物基底，该导电织物的耐水洗性大大提高，并且可耐受弱酸性溶液的洗涤，在强酸溶液中浸泡后其功能又会完全恢复，这些优良的性能，使其有望在开发酸度控制的浸润性开关、自清洁织物、酸度检测等方面获得实用。本发明的基本原理在于导电聚合物在基底织物表面形成纳米结构，这和基底织物本身的微观结构共同构筑了特殊的微米/纳米共存的结构，这种粗糙表面空间所截留的空气有利于超疏水性的形成；其次，低表面自由能的小分子含氟有机羧酸或磺酸及其盐类兼具导电聚合物的掺杂剂和表面活性剂的作用而改变导电织物的表面特性，从而得到超疏水性表面；等离子体处理在基底织物表面生成大小不等的刻蚀微坑，增加了表面粗糙度，且等离子体处理的表面修饰功能使得原位聚合的反应速度和产物的导电性能也大大提高；此夕卜，由于所采用的基底织物的聚酯结构中含有磺酸基团，该磺酸基团可作为掺杂剂掺杂导电聚合物；而且基底织物本身的表面具有大量裂纹且横截面为十字花型的特殊结构，这种结构具有更大的比表面积，裂纹中也有大量聚苯胺的生成；因此大大增强了所得导电织物的耐水洗性。织物的浸润性、导电性和颜色的PH响应性主要是由于导电聚合物的掺杂度随PH的增加而降低并最终脱掺杂而造成的，并且这种变化可通过简单的酸性再掺杂而可逆。与现有技术相比，本发明的优点在于I、本发明的超疏水耐水洗性导电织物具有超疏水性和耐水洗性，且其浸润性可快速响应外界酸度的变化，发生超疏水到超亲水的可逆快速转变，具有良好的pH响应性。2、本发明的超疏水耐水洗性导电织物的导电性能也具有可逆的pH响应性，在不同的pH下呈现不同的导电性能。3、本发明的超疏水耐水洗性导电织物颜色也具有可逆的pH响应性，在不同的pH下呈现不同的颜色。4、本发明采用的低温等离子体处理对于原位聚合反应的反应速率和反应产物的导电性能具有增强作用。5、本发明方法是一种原位化学氧化聚合法，具有简单易行，所需设备简单，适用于大规模生产。6、本发明的超疏水耐水洗性导电织物可耐受弱酸性溶液的洗涤，并且可通过在强酸溶液中浸泡而使其功能恢复如初，有较强的应用性，可望在开发酸度控制的浸润性开关、自清洁织物、酸度检测等 方面获得实用。
具体实施例方式下面结合实施例进一步描述本发明(但并不限于以下的实施例)。实施例I制备本发明的全氟壬烯氧基苯磺酸钠掺杂的聚苯胺导电织物I、对基底织物进行脱脂处理先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维80wt %，棉20wt % ;聚酯合成纤维单根纤维的直径约为15 2μπι，其表面有许多I 2μπι纵向裂纹，每根聚酯合成纤维纤维的横向像树皮一样存在大量的宽20nm、长500nm 4 μ m的裂纹，该聚酯合成纤维属于横截面为十字花型的异型纤维)作为基底织物用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入IM的NaOH和IM的HCl溶液中分别浸泡12小时，用去离子水洗净、晾干；将其裁成10 X 8cm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)；2、再裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在2°C,将O. 02mol苯胺单体和33. 6mL(O. lmol/L)的全氟壬烯氧基苯磺酸钠的乳浊液加入到5mL蒸馏水中并磁力搅拌，将经过脱浆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IlOmL lmol/L的FeCl3 · 6H20溶液加入到上述体系中，持续反应18小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物。对得到的聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物的进行扫描电镜，可看到聚苯胺致密、均匀地包覆在基底织物的涤棉混纺纤维的表面上，包覆在涤棉混纺纤维上的聚苯胺颗粒由直径在IOOnm左右、长度在20 500nm的纳米短纤维构成；所得纤维呈现墨绿色,其表面电阻为2. OX IO4 Ω/cm2，水滴与其的接触角为157°，其在pH = 1、7、11、14时的颜色分别为墨绿色、蓝绿色、蓝黑色和褐色，其对应的水接触角分别为157°、148°、125°和0°。在两组不同的pH值(pH= 12和O. 5)，所得聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物接触角在0° 154°之间可逆、快速转变；当pH在10和2之间变化时，其水接触角(CA)的变化范围缩小为12° 154°，可逆性依然良好。该聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物分别在pH = 5的水溶液中洗涤15天后接触角仍可达148°，耐水洗性良好，但不耐碱洗。此外，该织物还可以循环使用将洗涤15天后接触角和导电性都有所下降的该织物，再用PH = I的溶液中浸泡10分钟，其水接触角和表面电阻则恢复如初，这也使其应用性得以增强。实施例2制备本发明的全氟壬烯氧基苯磺酸钠掺杂的聚苯胺导电织物(聚酯合成纤维30wt%，棉70wt% )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入IM的NaOH和IM的HCl溶液中分别浸泡12小时，用去离子水洗净、晾干，将其裁成IOXScm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)之后，裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在2°C，将O. 02mol苯胺单体和33. 6mL(O. lmol/L)的全氟壬烯氧基苯磺酸钠的乳池液加入到50mL蒸馏水中并磁力搅拌，将经过脱浆处理过的2X 2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IlOmL lmol/L的FeCl3 · 6H20溶液加入到上述体系中，持续反应20小时.反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为4.6X104Q/cm2，水接触角149°。随着聚酯合成纤维/棉混纺织物中棉含量的增加，制备得到的导电织物的表面电阻和水接触角均有所下降。实施例3制备本发明的全氟壬烯氧基苯磺酸钠掺杂的聚苯胺导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维90wt %，棉IOwt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入IM的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时,用去离子水洗净、晾干，将其裁成10 X 8cm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)之后，裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在2°C，将O. 02mol苯胺单体和33. 6mL(0. ImoI/L)的全氟壬烯氧基苯磺酸钠的乳浊液加入到50mL蒸馏水中并磁力搅拌，将经过脱浆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IlOmL lmol/L的FeCl3 ·6Η20溶液加入到上述体系中，持续反应20小时.反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为9.5X103Q/cm2，水接触角165°。随着聚酯合成纤维/棉混纺织物中涤含量的增加，制备得到的导电织物的表面电阻和水接触角均有所上升。实施例4制备本发明的全氟辛烷磺酸掺杂的聚苯胺导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维85wt%，棉15wt% )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入O. 5M的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时，用去离子水洗净、晾干，将其裁成IOXScm2的长条，采用低压等离子体处理10min(氩气，50Pa, 300W)之后，裁剪成2X2cm2的面积进行原位聚合在(TC，将O. 02mol苯胺单体和60mL (lmol/L)的全氟辛烧磺酸的乳池液加入到50mL蒸懼水中并磁力搅拌,将经过脱衆处理过的2X 2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将180mL lmol/L的过硫酸铵溶液加入到上述体系中，持续反应12小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为2. 8 XlO2 Ω/cm2，水接触角 163°。实施例5 制备本发明的全氟辛烷磺酸掺杂的聚苯胺导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维75wt %，棉25wt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入O. 5M的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时，用去离子水洗净、晾干，将其裁成IOXScm2的长条，采用低压等离子体处理10min(氩气，50Pa, 300W)之后，裁剪成2X2cm2的面积进行原位聚合在(TC，将O. 02mol苯胺单体和33. 6mL(2mol/L)的全氟辛烧磺酸的乳池液加入到50mL蒸懼水中并磁力搅拌,将经过脱衆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将2mL lOmol/L的过硫酸钠溶液加入到上述体系中，持续反应6小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为4X IO2 Ω /cm2，水接触角167°。实施例6制备本发明的全氟辛烷磺酸掺杂的聚吡咯导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维60wt %，棉40wt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入2M的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时，用去离子水洗净、晾干，将其裁成10 X 8cm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)之后，裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在(TC，将O. 02mol苯胺单体和2mL (5mol/L)的全氟辛二酸的乳浊液加入到50mL蒸馏水中并磁力搅拌，将经过脱浆处理过的聚酯合成纤维/棉混纺织物加入其中，并超声5分钟，然后将30mL IOmoI/L的过硫酸钾溶液加入到上述体系中，持续反应24小时.反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚苯胺/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为3. 2 X IO3 Ω /cm2，水接触角151°。实施例7制备本发明的全氟辛二酸掺杂的聚吡咯导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维50wt %，棉50wt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入O. IM的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时，用去离子水洗净、晾干，将其裁成IOXScm2的长条，采用低压等离子体处理10min(氩气，50Pa, 300W)之后，裁剪成2X2cm2的面积进行原位聚合:在(TC，将O. 02mol吡咯单体和30mL(2mol/L)的全氟辛二酸的乳池液加入到50mL蒸懼水中并磁力搅拌,将经过脱衆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IOOmL lmol/L的FeCl3 · 6H20溶液加入到上述体系中，持续反应12小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚吡咯/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为3 XlO2 Ω/cm2，水接触角 150°。实施例8、制备本发明的全氟辛烷磺酸钾掺杂的聚(3，4_乙撑二氧噻吩)导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维80wt %，棉20wt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入IM的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时,用去离子水洗净、晾干，将其裁成10 X 8cm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)之后，裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在0°C，将O. 02mol3,4-乙撑二氧噻吩单体和80mL(lmol/L)的全氟辛烧磺酸钾的乳池液加入到50mL蒸懼水中并磁力搅拌,将经过脱衆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IOOmL lmol/L的对甲苯磺酸铁溶液加入到上述体系中，持续反应8小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然 后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚(3，4_乙撑二氧噻吩)/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为2 XlO2 Ω/cm2，水接触角150。。实施例9
制备本发明的全氟壬烯氧基苯磺酸掺杂的聚(3，4-乙撑二氧噻吩)导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维80wt %，棉20wt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入IM的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时,用去离子水洗净、晾干，将其裁成10 X 8cm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)之后，裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在0°C，将O. 02mol3,4-乙撑二氧噻吩单体和80mL (lmol/L)的全氟壬烯氧基苯磺酸的乳池液加入到50mL蒸懼水中并磁力搅拌,将经过脱浆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IOOmL lmol/L的硫酸铁溶液加入到上述体系中，持续反应8小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚(3，4_乙撑二氧噻吩)/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为2. 4X IO2 Ω/cm2，水接触角154°。实施例10、
制备本发明的全氟壬烯氧基苯磺酸掺杂的聚(3，4-乙撑二氧噻吩)导电织物先将自制聚酯合成纤维/棉混纺织物(聚酯合成纤维80wt %，棉20wt % )用去离子水清洗干净、晾干；再将其先后放入IM的NaOH和HCl溶液中分别浸泡12小时,用去离子水洗净、晾干，将其裁成10 X 8cm2的长条，采用低压等离子体处理IOmin (氩气，50Pa，300W)之后，裁剪成2 X 2cm2的面积进行原位聚合在0°C，将O. 02mol3,4-乙撑二氧噻吩单体和80mL (lmol/L)的全氟壬烯氧基苯磺酸的乳池液加入到50mL蒸懼水中并磁力搅拌,将经过脱浆处理过的2X2cm2大小的聚酯合成纤维/棉混纺织物10片加入其中，并超声5分钟，然后将IOOmL lmol/L的过硫酸钠和三氯化铁的混合溶液(过硫酸钠三氯化铁=I I)加入到上述体系中，持续反应8小时。反应结束后，取出织物，先用去离子水洗去其表面附着物，再用无水乙醇浸泡洗涤织物至洗涤液无色，然后在红外灯下干燥，得到墨绿色聚(3，4-乙撑二氧噻吩)/涤棉混纺复合导电织物。该织物的表面电阻为I. 4 X IO2 Ω /cm2,水接触角 158。。
权利要求
1.一种超疏水耐水洗性导电织物，其由基底织物和包覆于该基底织物表面上厚度为50-1000纳米的导电聚合物层组成；所述的导电聚合物层由直径为2-20纳米、长度为50-1000纳米的纳米导电聚合物纤维组成； 所述导电聚合物层为聚苯胺、聚吡咯、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)、聚噻吩或者它们衍生聚合物组成的导电聚合物层； 所述的基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；混纺织物中的异型聚酯合成纤维与棉纤维的比例分别为30wt 95 〖％和70wt 5wt % ο
2.按权利要求I所述的超疏水耐水洗性导电织物，其特征在于，所述的异型聚酯合成纤维为将功能性共聚酯母粒与聚对苯二甲酸乙二醇酯以15 85重量份配比混合，之后经共混纺丝、拉伸和热定型而制得的十字异型聚酯合成纤维； 所述功能性共聚酯母粒有下述方法制得 将乙二醇和对苯二甲酸按质量比O. 49 I混配作为原料，在连续酯化装置上反应得到对苯二甲酸乙二醇酯，然后加入间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、聚乙二醇和SiO2纳米粉体，在Sb2O3催化剂存在条件下进行原位聚合反应，得到功能性共聚酯母粒； 所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠加入量为所述对苯二甲酸质量比的O. 97% ;所述聚乙二醇加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 45%;所述SiO2纳米粉体加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 15% ;所述Sb2O3催化剂为所述对苯二甲酸质量的O. 032%。
3.—种权利要求I所述超疏水耐水洗性导电织物的制备方法，其步骤如下 1)对基底织物进行脱浆预处理 先将基底织物用去离子水清洗干净并晾干；再将其先后放入O. I 2M NaOH和O. I 2M HCl溶液中分别浸泡12小时进行脱浆预处理，之后用去离子水洗净并晾干； 所述的基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；混纺织物中的异型聚酯合成纤维与棉纤维的比例分别为30wt 95 〖％和70wt 5wt % ； 2)对基底织物进行原位聚合反应制备超疏水耐水洗性导电织物 将步骤I)脱浆预处理后的基底织物于50Pa氩气，300W氛围进行低压等离子体处理IOmin ； 之后对基底织物进行原位聚合反应即在-2 40°C，将基底织物置于含有导电高分子单体、氧化剂和掺杂剂的混合溶液中反应6 24h，其中的导电高分子单体在基底织物表面上进行原位氧化聚合反应，得到由基底织物和包覆于该基底织物表面上厚度为50-1000纳米导电聚合物层的超疏水耐水洗性导电织物； 所述混合溶液中的导电高分子单体、氧化剂和掺杂剂的摩尔比为I : O. I 15 O. I 5 ;所述掺杂剂的浓度为O. 05 5mol/L ；所述的导电高分子单体为苯胺、吡咯、3，4_乙撑二氧噻吩、噻吩或者是它们的衍生物；所述的氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、三氯化铁、硫酸铁或对甲苯磺酸铁；所述的掺杂剂为全氟辛二酸、全氟辛二酸的钠盐、全氟辛二酸的钾盐或全氟辛二酸的铵盐、全氟-2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸、全氟-2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸的钠盐、全氟-2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸的钾盐、全氟_2，5- 二甲基-3，6- 二氧杂壬酸的铵盐、全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸的钠盐、全氟辛烷磺酸的钾盐、全氟辛烷磺酸的铵盐、全氟壬烯氧基苯磺酸、全氟壬烯氧基苯磺酸钠盐、全氟壬烯氧基苯磺酸钾盐或全氟壬烯氧基苯磺酸铵盐； 所述的溶剂为水、乙醇、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷。
4.按权利要求3所述的超疏水耐水洗性导电织物的制备方法，其特征在于，所述的异型聚酯合成纤维的制备如下 将功能性共聚酯母粒与聚对苯二甲酸乙二醇酯以15 85重量份配比混合，之后经共混纺丝、拉伸、热定型而制成十字异型聚酯合成纤维； 所述功能性共聚酯母粒的制备如下 将乙二醇和对苯二甲酸按质量比O. 49 I混配作为原料，在连续酯化装置上反应得到对苯二甲酸乙二醇酯，然后加入间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠、聚乙二醇和SiO2纳米粉体，在Sb2O3催化剂存在下进行原位聚合反应，得到功能性共聚酯母粒； 所述间苯二甲酸二乙二醇酯-5-磺酸钠加入量为所述对苯二甲酸质量比的O. 97% ;所述聚乙二醇加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 45%;所述SiO2纳米粉体加入量为所述对苯二甲酸质量的O. 15% ;所述Sb2O3催化剂为所述对苯二甲酸质量的O. 032%。
全文摘要
本发明涉及一种超疏水耐水洗性导电织物及制法，导电织物由基底织物和包覆于该基底织物表面的导电聚合物层组成；导电聚合物层为聚苯胺、聚吡咯、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)、聚噻吩或者它们衍生聚合物；基底织物为表面存在裂纹，横截面为十字型的异型聚酯合成纤维与棉纤维混纺的混纺织物；其制备方法为基底织物经等离子体处理后利用原位聚合法将导电聚合物和基底织物复合，通过调节含氟掺杂剂与聚苯胺单体的摩尔比及其他反应条件，得到不同电导率的导电织物；所制采用导电织物具有高的导电性能、快速pH响应性、可逆超疏水性能、优良耐水洗性等特点，可在开发酸度控制的浸润性开关、自清洁织物、酸度检测等方面获广泛应用，蕴含巨大商机。
文档编号D06M15/37GK102619093SQ201110028140
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者周静谊, 朱志国, 李昕, 王锐, 金俊平 申请人:北京服装学院