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(staticcontactangle)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。
技术实现要素:
[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;
(3)将步骤(2)得到的织物浸渍在十八胺乙醇溶液中10~50min,浴比为100-120:1,取出,置于无水乙醇中用超声波处理5~20min,最后将织物置于30~70℃的烘箱中干燥60~80min;
其中,所述多巴胺缓冲液由以下方法制备:取0.5~10份三(羟基胺基)甲烷,加入水至总重量为1000~1200份,然后加入0.5~5.0份盐酸多巴胺,搅拌至完全溶解,再调节ph值至8.0~9.0即可;
niso4溶液为:取30~60份niso4·6h2o,加入水至总重量为100~120份,搅拌至完全溶解即可;
naoh溶液的制备:取0.1~0.5份naoh,加入水至总重量为100~300份,搅拌至完全溶解即可;
十八胺(oda)乙醇溶液的制备:取1.5~5.0份oda,加入无水乙醇至总重量为100~150份,然后置于50~70℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解即可。
在本发明的一种实施方式中,所述搅拌优选为磁力搅拌。
在本发明的一种实施方式中,所述超声的频率为50~80hz。
在本发明的一种实施方式中,所述超声过程中水需浸没织物。
在本发明的一种实施方式中,所述调节ph值的溶液为0.5~1.5m盐酸。
在本发明的一种实施方式中,所述水优选为去离子水。
本发明还提供了上述方法制备得到耐磨超疏水织物。
本发明还提供了一种超疏水材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)在搅拌的条件下,将基材浸渍在多巴胺缓冲液中10~60min,取出,浴比为100-120:1,先用水冲洗基材1~5min,然后置于水中用超声波处理20~30min,然后将基材置于20~70℃的烘箱中干燥15~30min;
(2)在搅拌的条件下,将步骤(1)得到的基材依次在niso4溶液中浸渍5~15min和naoh溶液中浸渍5~8min,浴比为100-120:1,取出,置于水中用超声波处理5~20min,再将基材置于20~70℃的烘箱中干燥15~30min;
(3)将步骤(2)得到的基材浸渍在十八胺的乙醇溶液中10~50min,浴比为100-120:1,取出,置于无水乙醇中用超声波处理5~20min,最后将基材置于30~70℃的烘箱中干燥60~80min;
其中,所述多巴胺缓冲液由以下方法制备:取0.5~10份三(羟基胺基)甲烷,加入水至总重量为1000~1200份,然后加入0.5~5.0份盐酸多巴胺,搅拌至完全溶解,再调节ph值至8.0~9.0即可;
niso4溶液为:取30~60份niso4·6h2o,加入水至总重量为100~120份,搅拌至完全溶解即可;
naoh溶液的制备:取0.1~0.5份naoh,加入水至总重量为100~300份,搅拌至完全溶解即可;
十八胺(oda)乙醇溶液的制备:取1.5~5.0份oda,加入无水乙醇至总重量为100~150份,然后置于50~70℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解即可。
在本发明的一种实施方式中,所述基材为用做建筑、设备、车辆的材料或用于油水分离领域的材料。
在本发明的一种实施方式中,所述基材为海绵、铜网、聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料或钢铁中的任一种。
本发明还提供了上述方法制备得到耐磨超疏水材料。
本发明取得的有益效果:
(1)本发明首次使用三(羟基胺基)甲烷、盐酸多巴胺、六水合硫酸镍和十八胺组合制备得到耐摩擦超疏水织物,制备得到的超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水特性,且本发明方法制备得到的超疏水织物的断裂强度损失小,损失10%以下,仍能够保持原织物的性能,此外,制备得到的超疏水织物的透气性最高可达124mm/s,仍然具有较好的透气性,可见,超疏水整理对穿着的舒适度的影响不大。
(2)本发明方法能够对多种材料(例如海绵、聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料、钢铁)进行超疏水处理,制备得到超疏水材料,经过长久的摩擦后,仍具有很强的超疏水特性。
(3)本发明方法制备过程方便快捷,易操作,所用材料绿色环保,对人体及环境完全无任何毒害作用。
附图说明
图1:棉织物耐磨超疏水整理前后的sem图,其中,(a)原棉织物;(b)耐磨超疏水整理后的棉织物。
图2:实施例5整理后得到耐磨超疏水棉织物与水的静态接触角。
具体实施方式
三(羟基胺基)甲烷(99%),国药集团化学试剂有限公司;盐酸多巴胺(98%),阿拉丁试剂;niso4·6h2o(99%),general-reagent;十八胺(97%),天津市光复精细化工研究所;无水乙醇(99.7%),国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钠(96%),国药集团化学试剂有限公司。
接触角测试:dsa100型液滴形状分析仪,rüssa。
滚动角测试:自制测定方法,所述方法为:取一长条形硬纸板(50cmm×10cmm),对折至25cm×10cm长条状。沿对折线将底端面(25cm×10cm)用胶带固定在平滑的桌面上,确保上顶面(25cm×10cm)可以自由抬起而沿着对折线呈现180°的旋转。然后用双面胶将1cm×2cmm的超疏水织物固定在上顶面的表面,此时上顶面与下底面重合。将5μl水滴滴在超疏水表面的瞬间,立即缓慢掀起上顶面(即上顶面沿着对折线做旋转运动)至水滴刚刚开始滚落为止,固定上顶面此时的位置,用量角器测量此时上顶面于下底面之间的角度,记为β1。然后再滴加5μl水滴在织物表面,观察水滴是否自由滚落,如果能够自由滚落,在稍微将上顶面向下旋转很小角度,重复滴加同体积大小的水滴,直至水滴不能自由滚落,记录此时上顶面的位置,用量角器测量此时上顶面于下底面之间的角度,记为β2,则此时织物的滚动角最大值为β1,最小值为β2,最后取β1和β2的平均值,即为织物的滚动角,此时滚动角误差值也可以确定;如果不能自由滚落,则继续向上旋转上顶面,滴加同体积的水滴,直至水滴刚刚能够自由滚落,并记录此时上顶面的位置,用量角器测量此时上顶面于下底面之间的角度,记为β3,则此时织物的滚动角为β3。每个样品的滚动角测量三次,并取平均值。
摩擦方法:根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测量整理后疏水织物的耐磨性。
断裂强度的测试方法:根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向和纬向断裂强力。
透气性的检测方式:根据gb/t5453-1997《纺织品织物透气性的测试》在yg(b)461e型数字式织物透气量仪上进行测试。设定压差是100pa,试样面积为50cm2,每个样品测3次,取平均值。
实施例1
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入1.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取30份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取1.5份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为150.1°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为9°。
3.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为653n,纬向断裂强力为317n。
实施例2
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取30份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取1.5份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为151.6°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为8°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过50次摩擦后仍具有超疏水性能(ca=150.2°)。
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为655n,纬向断裂强力为315n。
实施例3
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取1.5份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为154°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为6°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过500次摩擦后仍具有超疏水性能(ca=151.6°),1000次摩擦后具有高疏水性能(ca=146.2°)。
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为652n,纬向断裂强力为311n。
实施例4
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取3.0份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为161°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为3°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(ca=151.3°)。
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为658n,纬向断裂强力为312n。
实施例5
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取4.0份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为165°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为2°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(ca=152°)。
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为650n,纬向断裂强力为313n。
实施例6
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取4.5份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为164°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为2°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(ca=151.7°)。
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为651n,纬向断裂强力为321n。
实施例7
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取5.0份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为164°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为2°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(ca=152.3°)。
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为653n,纬向断裂强力为315n。
考察不同浓度的盐酸多巴胺、硫酸镍、十八胺对织物的超疏水性的影响,结果见表1,十八胺的浓度增加使得制备得到的织物的静态接触角增大,实施例5制备得到的超疏水织物的静态接触角最高可达165°,同时对织物的断裂强力影响较小。同时对实施例5制备得到的超疏水织物进行摩擦时间,并测定在不同的摩擦次数下的静态接触角,在摩擦1000次后,织物的静态接触角仍达152°,属于超疏水织物,可见本发明制备得到了耐磨型的超疏水织物。
表1盐酸多巴胺、硫酸镍、十八胺的浓度对织物疏水性的影响
表2实施例5制备得到的超疏水织物在不同的摩擦次数下的接触角
实施例8
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取4.0份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的基材浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗基材,其次置于去离子水超声8min,然后将基材置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述基材依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述基材浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将基材置于45℃的烘箱中干燥80min,即可得到超疏水基材,其中基材为聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料或钢铁,对制备得到的超疏水材料摩擦多次后进行静态水接触角测定,结果如表3所示,可见制备得到的材料均具有超疏水特性,且摩擦50次后仍具有超疏水特性。
表3不同基材被整理后,经过不同摩擦次数后的接触角值
对照例1
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,用dsa100接触角测量仪测得接触角为0°。
2.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为658n,纬向断裂强力为318n。
对照例2
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取60份niso4·6h2o于烧杯内,加入去离子水至总重量为100份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物依次浸渍在niso4溶液中15min、naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为104°。
2.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为647n,纬向断裂强力为312n。
对照例3
①室温下,取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内,加入去离子水至总重量为1000份,然后加入3.0份盐酸多巴胺,用磁力搅拌器搅拌至完全溶解,再用2.0m盐酸调节其ph值至8.5。
②取0.15份naoh于烧杯内,加入去离子水至总重量为300份,然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取4.0份oda于烧杯内,加入无水乙醇至总重量为110份,然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热,直至oda完全溶解。
④在磁力搅拌器的搅拌下,将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min,取出,先用大量的去离子水冲洗原棉织物,其次置于去离子水超声8min,然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下,将上述棉织物浸渍在naoh溶液中7min,取出,置于去离子中超声8min,并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在oda的乙醇溶液中40min,取出,置于无水乙醇中超声7min,最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为149°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为15°。
3.根据gb/t3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,用y(b)571-ii型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过50次摩擦后不在具有超疏水性能(ca=142.3°)
4.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为643n,纬向断裂强力为308n。
对照例4
采用十八硫醇替代十八胺,其余条件和步骤与实施例5相同,制备得到的的织物进行相应的测试。
请给出测试结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为148°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为19°。
3.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为636n,纬向断裂强力为295n。
可见,十八硫醇虽然和十八胺都是常见的低表面能物质,但是十八胺和镍粒子形成协同作用,使得织物满足超疏水织物的条件,而十八硫醇则不具备此种性质,因此制备的织物不满足超疏水性质。
对照例5
niso4溶液和naoh溶液浸渍顺序改变,其余条件和步骤与实施例5相同,制备得到的的织物进行相应的测试。
请给出测试结果:1.取上述整理得到的织物制成待测样品,在五个不同的位置用dsa100接触角测量仪测得接触角平均值为147.2°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为21°。
3.根据gb/t3923.1-2013,使用hd026n+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为633n,纬向断裂强力为298n。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。