一种防静电耐磨地毯及其制备方法与流程

文档序号:33561512发布日期:2023-03-22 14:40阅读:59来源:国知局
一种防静电耐磨地毯及其制备方法与流程

1.本发明涉及地毯技术领域,具体为一种防静电耐磨地毯及其制备方法。


背景技术:

2.海绵地毯是一种新式地毯,相较于传统的棉麻地毯,手感细腻、柔软、富有弹性,具有防震、保温等特点。
3.目前,市面上的地毯主要以舒适和美观为主,其耐磨性欠佳,随着使用时间不断推移,地毯的底面就会受到严重的磨损,尤其在人流密集的公共场所,一旦磨损较为严重,用户就会停止使用或者丢弃,不仅使地毯的使用寿命减少,而且经常更换新地毯的成本较高;并且在冬天这种干燥环境下,人们在地毯表面走动时会摩擦表面纤维,从而产生静电,容易吸尘,难以清扫,严重时人在上边行走会有触电感。
4.此外,处于潮湿状态下,海绵地毯易吸收空气中水分,影响其力学性能,并且孔道内易滋生细菌,危害人体健康,与用户的实际需求不相符,故此,我们提出了一种抑菌、防静电、耐磨防滑的地毯,以解决现有技术的不足。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种防静电耐磨地毯及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。
6.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种防静电耐磨地毯,其特征在于,按重量份数计,主要包括50~70份改性纤维素,70~100份改性乳胶海绵,40~50份硼化钛。
7.进一步的,所述改性纤维素由纤维素和自制防静电剂制得。
8.进一步的,所述自制防静电剂由二羰基二肼基噻吩,二溴十二烷基噻吩和二三丁基锡噻吩聚合制得。
9.进一步的,所述改性乳胶海绵由天然乳胶和改性聚氨酯制得。
10.进一步的,所述改性聚氨酯由聚氨酯,氧甲基异脲盐酸盐和二异十三烷基胺制得。
11.进一步的,一种防静电耐磨地毯的制备方法,其特征在于,主要包括以下制备步骤:
12.(1)将二异十三烷基胺、二异十三烷基胺质量15.8倍的无水乙醇加入三口瓶中,加入二异十三烷基胺质量20.3倍的氧甲基异脲盐酸盐水溶液,氧甲基异脲盐酸盐水溶液中氧甲基异脲盐酸盐和去离子水的质量比为1:64.1,40℃、50rpm下搅拌反应3~5h后,冷却至室温,置于冰箱中,0~2℃下冷却11~13h后,60℃、300rpm下旋蒸1~3h后,置于冰箱中,0~2℃冷却8~10h后,抽滤,用去离子水洗涤2~3次,得胍基化合物;
13.(2)将聚丙二醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮按质量比1:0.057:0.51加入四口烧瓶中,60℃、100rpm下搅拌3~6min,加入聚丙二醇质量0.003倍的二月桂酸二丁基锡,氮气保护下,以0.2~0.3ml/min的速度加入聚丙二醇质量0.41倍的异氟尔酮二异氰酸酯,
80℃下反应2~3h后,加入聚丙二醇质量0.043倍的丁二醇,反应1~2h后,冷却至40~50℃,加入聚丙二醇质量0.38倍的三乙胺-丙酮溶液,三乙胺-丙酮溶液中三乙胺和丙酮的质量比为1:0.1,1000~1600rpm下搅拌20~35min后,置于0℃冰水浴中,冷却6~12min,以3~5ml/min的速度加入聚丙二醇质量6.3倍的胍基化合物-冰水溶液,胍基化合物-冰水溶液中胍基化合物和0℃冰水的质量比为1:13.7,5000~12000rpm下搅拌30~40min,15℃下水化20~30min后,0.95mpa、30℃下减压蒸馏40~60min,得改性聚氨酯;
14.(3)将天然乳胶、天然乳胶质量0.2~0.6倍的改性聚氨酯加入三颈烧瓶中,边以100rpn的速度搅拌边加入质量分数为20%的盐酸至溶液ph为2~3,60℃下反应2~4h得改性天然乳胶;向改性天然乳胶中加入天然乳胶质量0.16倍的氢氧化钾,200rpm下搅拌20~30min,边以相同速度搅拌边按质量比1:1:0.8加入硫磺、促进剂、防老剂,搅拌30~40min,熟成24h后,加入天然乳胶质量0.33倍的油酸钾,10000~15000rpm下起泡5~8min后,加入天然乳胶质量0.55倍的氧化锌,按相同速度搅拌1min后,加入天然乳胶质量0.32倍的氟硅酸钠,按相同速度搅拌2min后迅速注模,110℃下硫化1~2h后,冷却至室温,用去离子水洗涤2~3次,40℃下烘干1~2h得改性乳胶海绵;
15.(4)将二羰基二肼基噻吩溶于二羰基二肼基噻吩质量42.7倍的二氯甲烷中,氮气保护下,加入二羰基二肼基噻吩质量2.9倍的溴代丁二醇亚胺,室温下以50rpm的速度搅拌反应50~70min后,加入二羰基二肼基噻吩质量7.3倍的饱和碳酸氢钠,分层得有机相;将有机相用去离子水洗涤3~5次后,加入二羰基二肼基噻质量6.1倍的无水硫酸镁干燥7~10h,30℃、0.01mpa下减压浓缩1~2h,得到溴化二羰基二肼基噻吩;
16.(5)将溴化二羰基二肼基噻吩、二三丁基锡噻吩、二溴十二烷基噻吩和碳酸钾/甲苯溶液按质量比1:0.64:0.48:4.1加入三口瓶中,碳酸钾/甲苯溶液中碳酸钾和甲苯的质量比为2:3,搅拌均匀后,加入溴化二羰基二肼基噻吩质量0.11倍的双三苯基磷二氯化钯、苯溴化二羰基二肼基噻吩质量0.003倍的四正丁基氟化铵,在氩气氛围下,100℃、100rpm下搅拌反应48h后,冷却至室温,200rpm、115℃下旋蒸60~80min,加入溴化二羰基二肼基噻吩1.6倍的的三氯甲烷萃取3~5次后,200rpm、60℃旋蒸40~50min,抽滤,得自制防静电剂;
17.(6)将纤维素浸泡于纤维素质量4.8倍的去离子水中10h,在110℃、0.02mpa下干燥2~4h,加入纤维素质量0.2~0.8倍的自制防静电剂和纤维素质量10~11倍的三氟乙酸,搅拌溶解后,浇注在四氟乙烯模具中,在通风橱中室温干燥24h,升温至60℃干燥6h后,冷却至室温,浸泡于纤维素质量3.9倍的质量分数为28%的氢氧化钠中12h,用流动水冲洗6h,浸泡于纤维素质量6.6倍的去离子水中24h后,室温下干燥24h,得改性纤维素;
18.(7)将改性纤维素溶于改性纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌3~5h后得纺丝液;将改性乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为10~30min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,改性纤维膜厚度为17~19μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥1~2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为12~15μm,80℃下烘干80~100min后,置于间歇发泡高压反应釜中,在125℃、吸附二氧化碳气体压力为12mpa的条件下发泡25~45s后,迅速冷却至室温后得防静电耐磨地毯。
19.进一步的,步骤(3)所述促进剂为巯基苯并噻唑,氯化亚锡,三氯化铁或对氯代苯甲酸的一种或多种混合;所述防老剂为苯基苯胺,苯基萘胺,对苯二胺或二苯基对苯二胺的
一种或多种混合。
20.进一步的,步骤(4)所述二羰基二肼基噻吩的制备方法为:将噻吩二甲酸甲酯溶于噻吩二甲酸甲酯质量18.4倍的无水乙醇中,以5~9滴/min的速度加入噻吩二甲酸甲酯质量4.4倍的质量分数为50%的水合肼,加热至150℃,回流反应4~6h后,静置1h,抽滤,用无水乙醇洗涤10~15次得二羰基二肼基噻吩。
21.进一步的,步骤(7)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
22.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
23.本发明利用改性纤维素在改性乳胶海绵表面静电纺丝形成纤维膜,制得地毯面料基体,喷涂硼化钛形成涂层,利用气泡开孔在涂层表面形成微小的孔道结构,在地毯受到挤压时,孔道里的空气瞬时排出,与地面产生负压力,形成吸盘效应,阻止地毯滑动,使地毯达到防滑效果;因此,本发明制得的防静电耐磨地毯可达到防静电、耐磨防滑、抑菌的效果。
24.首先,改性乳胶海绵由天然乳胶、改性聚氨酯制得;改性聚氨酯由聚氨酯、氧甲基异脲盐酸盐和二异十三烷基胺制得;二异十三烷基胺的亚氨基与氧甲基异脲盐酸盐的羟基反应形成胍基化合物;胍基为阳离子基团,能与细菌细胞膜磷脂中磷酸结合,破坏细胞生长,减少微生物在改性乳胶海绵孔洞内繁殖,使地毯具有抑菌性;二异十三烷基胺含疏水性取代基,能够伸到微生物细胞膜内的疏水区,改变细胞膜的透性,使菌内容物外逸,与胍基共同作用,提高地毯的抑菌能力;氧甲基异脲盐酸盐的端氨基与聚氨酯的异氰酸酯基反应制得改性聚氨酯,再与天然乳胶的蛋白质反应,减少致敏物质存在,扩大使用人群范围。
25.其次,改性纤维素由纤维素和自制防静电剂制得;自制防静电剂利用溴化后的二羰基二肼基噻吩、二溴十二烷基噻吩分别与二三丁基锡噻吩的三丁基锡反应聚合从而制得;自制防静电剂引入多个芳环,加强共轭体系,提高导电性能,使地毯具有防静电效果;二羰基二肼基噻吩具有强吸电子效应,能够提高主链的共平面程度,使共轭效应增强,加大导电性能,增益地毯的抗静电能力,并且,自制防静电剂以亲水聚合物为主链,接枝疏水性高分子,使地毯不管处于干燥还是潮湿环境下,都具有良好的防静电效果;自制防静电基的羰基与纤维素的羟基反应形成改性纤维素,并且改性乳胶海绵的氨基与改性纤维素未反应完全的羟基反应,三者紧密连接在一起,形成交叉网络结构,增强改性纤维素和改性乳胶海绵制成地毯后的力学性能。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的防静电耐磨地毯的各指标测试方法如下:
28.防静电性:取相同大小的实施例与对比例制备的防静电耐磨地毯进行防静电效果测试,参照gb/t 12703.1《纺织品静电性能的评定第1部分静电压半衰期》。
29.防滑性:取相同大小的实施例与对比例制备的防静电耐磨地毯放置于干净的水泥
地上,通过人正常行走踩踏,测量其位移的距离。
30.抑菌性:取相同大小的实施例与对比例制备的防静电耐磨地毯进行抑菌效果测试,参照gb/t 20944.3《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》。
31.抗过敏性:取相同大小的实施例与对比例制备的防静电耐磨地毯置于0.01mol/l磷酸缓冲溶液中,恒温振荡器振荡沥滤12h后,离心取上清液得到沥滤液,以考马斯亮蓝g250试剂法测定吸收度,从标准曲线上得到蛋白质质量浓度。
32.实施例1
33.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:62份改性纤维素,90份改性乳胶海绵,45份硼化钛。
34.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:
35.(1)将二异十三烷基胺、二异十三烷基胺质量15.8倍的无水乙醇加入三口瓶中,加入二异十三烷基胺质量20.3倍的氧甲基异脲盐酸盐水溶液,氧甲基异脲盐酸盐水溶液中氧甲基异脲盐酸盐和去离子水的质量比为1:64.1,40℃、50rpm下搅拌反应4h后,冷却至室温,置于冰箱中,1℃下冷却12h后,60℃、300rpm下旋蒸2h后,置于冰箱中,1℃冷却9h后,抽滤,用去离子水洗涤3次,得胍基化合物;
36.(2)将聚丙二醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮按质量比1:0.057:0.51加入四口烧瓶中,60℃、100rpm下搅拌4min,加入聚丙二醇质量0.003倍的二月桂酸二丁基锡,氮气保护下,以0.25ml/min的速度加入聚丙二醇质量0.41倍的异氟尔酮二异氰酸酯,80℃下反应2h后,加入聚丙二醇质量0.043倍的丁二醇,反应2h后,冷却至46℃,加入聚丙二醇质量0.38倍的三乙胺-丙酮溶液,三乙胺-丙酮溶液中三乙胺和丙酮的质量比为1:0.1,1300rpm下搅拌30min后,置于0℃冰水浴中,冷却8min,以4ml/min的速度加入聚丙二醇质量6.3倍的胍基化合物-冰水溶液,胍基化合物-冰水溶液中胍基化合物和0℃冰水的质量比为1:13.7,10000rpm下搅拌38min,15℃下水化25min后,0.95mpa、30℃下减压蒸馏55min,得改性聚氨酯;
37.(3)将天然乳胶、天然乳胶质量0.4倍的改性聚氨酯加入三颈烧瓶中,边以100rpn的速度搅拌边加入质量分数为20%的盐酸至溶液ph为3,60℃下反应3h得改性天然乳胶;向改性天然乳胶中加入天然乳胶质量0.16倍的氢氧化钾,200rpm下搅拌27min,边以相同速度搅拌边按质量比1:1:0.8加入硫磺、巯基苯并噻唑、苯基苯胺,搅拌36min,熟成24h后,加入天然乳胶质量0.33倍的油酸钾,13000rpm下起泡6min后,加入天然乳胶质量0.55倍的氧化锌,按相同速度搅拌1min后,加入天然乳胶质量0.32倍的氟硅酸钠,按相同速度搅拌2min后迅速注模,110℃下硫化2h后,冷却至室温,用去离子水洗涤3次,40℃下烘干2h得改性乳胶海绵;
38.(4)将二羰基二肼基噻吩溶于二羰基二肼基噻吩质量42.7倍的二氯甲烷中,氮气保护下,加入二羰基二肼基噻吩质量2.9倍的溴代丁二醇亚胺,室温下以50rpm的速度搅拌反应63min后,加入二羰基二肼基噻吩质量7.3倍的饱和碳酸氢钠,分层得有机相;将有机相用去离子水洗涤4次后,加入二羰基二肼基噻质量6.1倍的无水硫酸镁干燥8.5h,30℃、0.01mpa下减压浓缩1h,得到溴化二羰基二肼基噻吩;
39.(5)将溴化二羰基二肼基噻吩、二三丁基锡噻吩、二溴十二烷基噻吩和碳酸钾/甲
苯溶液按质量比1:0.64:0.48:4.1加入三口瓶中,碳酸钾/甲苯溶液中碳酸钾和甲苯的质量比为2:3,搅拌均匀后,加入溴化二羰基二肼基噻吩质量0.11倍的双三苯基磷二氯化钯、苯溴化二羰基二肼基噻吩质量0.003倍的四正丁基氟化铵,在氩气氛围下,100℃、100rpm下搅拌反应48h后,冷却至室温,200rpm、115℃下旋蒸71min,加入溴化二羰基二肼基噻吩1.6倍的的三氯甲烷萃取4次后,200rpm、60℃旋蒸44min,抽滤,得自制防静电剂;
40.(6)将纤维素浸泡于纤维素质量4.8倍的去离子水中10h,在110℃、0.02mpa下干燥3h,加入纤维素质量0.5倍的自制防静电剂和纤维素质量10.3倍的三氟乙酸,搅拌溶解后,浇注在四氟乙烯模具中,在通风橱中室温干燥24h,升温至60℃干燥6h后,冷却至室温,浸泡于纤维素质量3.9倍的质量分数为28%的氢氧化钠中12h,用流动水冲洗6h,浸泡于纤维素质量6.6倍的去离子水中24h后,室温下干燥24h,得改性纤维素;
41.(7)将改性纤维素溶于改性纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌4h后得纺丝液;将改性乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为21min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,改性纤维膜厚度为17.8μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为13.2μm,80℃下烘干84min后,置于间歇发泡高压反应釜中,在125℃、吸附二氧化碳气体压力为12mpa的条件下发泡30s后,迅速冷却至室温后得防静电耐磨地毯。
42.进一步的,步骤(4)所述二羰基二肼基噻吩的制备方法为:将噻吩二甲酸甲酯溶于噻吩二甲酸甲酯质量18.4倍的无水乙醇中,以7滴/min的速度加入噻吩二甲酸甲酯质量4.4倍的质量分数为50%的水合肼,加热至150℃,回流反应7h后,静置1h,抽滤,用无水乙醇洗涤13次得二羰基二肼基噻吩。
43.进一步的,步骤(7)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
44.实施例2
45.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:62份改性纤维素,90份乳胶海绵,45份硼化钛。
46.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:
47.(1)将二羰基二肼基噻吩溶于二羰基二肼基噻吩质量42.7倍的二氯甲烷中,氮气保护下,加入二羰基二肼基噻吩质量2.9倍的溴代丁二醇亚胺,室温下以50rpm的速度搅拌反应63min后,加入二羰基二肼基噻吩质量7.3倍的饱和碳酸氢钠,分层得有机相;将有机相用去离子水洗涤4次后,加入二羰基二肼基噻质量6.1倍的无水硫酸镁干燥8.5h,30℃、0.01mpa下减压浓缩1h,得到溴化二羰基二肼基噻吩;
48.(2)将溴化二羰基二肼基噻吩、二三丁基锡噻吩、二溴十二烷基噻吩和碳酸钾/甲苯溶液按质量比1:0.64:0.48:4.1加入三口瓶中,碳酸钾/甲苯溶液中碳酸钾和甲苯的质量比为2:3,搅拌均匀后,加入溴化二羰基二肼基噻吩质量0.11倍的双三苯基磷二氯化钯、苯溴化二羰基二肼基噻吩质量0.003倍的四正丁基氟化铵,在氩气氛围下,100℃、100rpm下搅拌反应48h后,冷却至室温,200rpm、115℃下旋蒸71min,加入溴化二羰基二肼基噻吩1.6倍的的三氯甲烷萃取4次后,200rpm、60℃旋蒸44min,抽滤,得自制防静电剂;
49.(3)将纤维素浸泡于纤维素质量4.8倍的去离子水中10h,在110℃、0.02mpa下干燥3h,加入纤维素质量0.5倍的自制防静电剂和纤维素质量10.3倍的三氟乙酸,搅拌溶解后,浇注在四氟乙烯模具中,在通风橱中室温干燥24h,升温至60℃干燥6h后,冷却至室温,浸泡于纤维素质量3.9倍的质量分数为28%的氢氧化钠中12h,用流动水冲洗6h,浸泡于纤维素质量6.6倍的去离子水中24h后,室温下干燥24h,得改性纤维素;
50.(4)将改性纤维素溶于改性纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌4h后得纺丝液;将乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为21min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,改性纤维膜厚度为17.8μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为13.2μm,80℃下烘干84min后,置于间歇发泡高压反应釜中,在125℃、吸附二氧化碳气体压力为12mpa的条件下发泡30s后,迅速冷却至室温后得防静电耐磨地毯。
51.进一步的,步骤(1)所述二羰基二肼基噻吩的制备方法为:将噻吩二甲酸甲酯溶于噻吩二甲酸甲酯质量18.4倍的无水乙醇中,以7滴/min的速度加入噻吩二甲酸甲酯质量4.4倍的质量分数为50%的水合肼,加热至150℃,回流反应7h后,静置1h,抽滤,用无水乙醇洗涤13次得二羰基二肼基噻吩。
52.进一步的,步骤(4)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
53.实施例3
54.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:62份纤维素,90份改性乳胶海绵,45份硼化钛。
55.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:
56.(1)将二异十三烷基胺、二异十三烷基胺质量15.8倍的无水乙醇加入三口瓶中,加入二异十三烷基胺质量20.3倍的氧甲基异脲盐酸盐水溶液,氧甲基异脲盐酸盐水溶液中氧甲基异脲盐酸盐和去离子水的质量比为1:64.1,40℃、50rpm下搅拌反应4h后,冷却至室温,置于冰箱中,1℃下冷却12h后,60℃、300rpm下旋蒸2h后,置于冰箱中,1℃冷却9h后,抽滤,用去离子水洗涤3次,得胍基化合物;
57.(2)将聚丙二醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮按质量比1:0.057:0.51加入四口烧瓶中,60℃、100rpm下搅拌4min,加入聚丙二醇质量0.003倍的二月桂酸二丁基锡,氮气保护下,以0.25ml/min的速度加入聚丙二醇质量0.41倍的异氟尔酮二异氰酸酯,80℃下反应2h后,加入聚丙二醇质量0.043倍的丁二醇,反应2h后,冷却至46℃,加入聚丙二醇质量0.38倍的三乙胺-丙酮溶液,三乙胺-丙酮溶液中三乙胺和丙酮的质量比为1:0.1,1300rpm下搅拌30min后,置于0℃冰水浴中,冷却8min,以4ml/min的速度加入聚丙二醇质量6.3倍的胍基化合物-冰水溶液,胍基化合物-冰水溶液中胍基化合物和0℃冰水的质量比为1:13.7,10000rpm下搅拌38min,15℃下水化25min后,0.95mpa、30℃下减压蒸馏55min,得改性聚氨酯;
58.(3)将天然乳胶、天然乳胶质量0.4倍的改性聚氨酯加入三颈烧瓶中,边以100rpn的速度搅拌边加入质量分数为20%的盐酸至溶液ph为3,60℃下反应3h得改性天然乳胶;向
改性天然乳胶中加入天然乳胶质量0.16倍的氢氧化钾,200rpm下搅拌27min,边以相同速度搅拌边按质量比1:1:0.8加入硫磺、巯基苯并噻唑、苯基苯胺,搅拌36min,熟成24h后,加入天然乳胶质量0.33倍的油酸钾,13000rpm下起泡6min后,加入天然乳胶质量0.55倍的氧化锌,按相同速度搅拌1min后,加入天然乳胶质量0.32倍的氟硅酸钠,按相同速度搅拌2min后迅速注模,110℃下硫化2h后,冷却至室温,用去离子水洗涤3次,40℃下烘干2h得改性乳胶海绵;
59.(4)将纤维素溶于纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌4h后得纺丝液;将改性乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为21min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,纤维膜厚度为17.8μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为13.2μm,80℃下烘干84min后,置于间歇发泡高压反应釜中,在125℃、吸附二氧化碳气体压力为12mpa的条件下发泡30s后,迅速冷却至室温后得防静电耐磨地毯。
60.进一步的,步骤(4)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
61.实施例4
62.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:62份改性纤维素,90份改性乳胶海绵,45份硼化钛。
63.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:
64.(1)将二异十三烷基胺、二异十三烷基胺质量15.8倍的无水乙醇加入三口瓶中,加入二异十三烷基胺质量20.3倍的氧甲基异脲盐酸盐水溶液,氧甲基异脲盐酸盐水溶液中氧甲基异脲盐酸盐和去离子水的质量比为1:64.1,40℃、50rpm下搅拌反应4h后,冷却至室温,置于冰箱中,1℃下冷却12h后,60℃、300rpm下旋蒸2h后,置于冰箱中,1℃冷却9h后,抽滤,用去离子水洗涤3次,得胍基化合物;
65.(2)将聚丙二醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮按质量比1:0.057:0.51加入四口烧瓶中,60℃、100rpm下搅拌4min,加入聚丙二醇质量0.003倍的二月桂酸二丁基锡,氮气保护下,以0.25ml/min的速度加入聚丙二醇质量0.41倍的异氟尔酮二异氰酸酯,80℃下反应2h后,加入聚丙二醇质量0.043倍的丁二醇,反应2h后,冷却至46℃,加入聚丙二醇质量0.38倍的三乙胺-丙酮溶液,三乙胺-丙酮溶液中三乙胺和丙酮的质量比为1:0.1,1300rpm下搅拌30min后,置于0℃冰水浴中,冷却8min,以4ml/min的速度加入聚丙二醇质量6.3倍的胍基化合物-冰水溶液,胍基化合物-冰水溶液中胍基化合物和0℃冰水的质量比为1:13.7,10000rpm下搅拌38min,15℃下水化25min后,0.95mpa、30℃下减压蒸馏55min,得改性聚氨酯;
66.(3)将天然乳胶、天然乳胶质量0.4倍的改性聚氨酯加入三颈烧瓶中,边以100rpn的速度搅拌边加入质量分数为20%的盐酸至溶液ph为3,60℃下反应3h得改性天然乳胶;向改性天然乳胶中加入天然乳胶质量0.16倍的氢氧化钾,200rpm下搅拌27min,边以相同速度搅拌边按质量比1:1:0.8加入硫磺、巯基苯并噻唑、苯基苯胺,搅拌36min,熟成24h后,加入天然乳胶质量0.33倍的油酸钾,13000rpm下起泡6min后,加入天然乳胶质量0.55倍的氧化锌,按相同速度搅拌1min后,加入天然乳胶质量0.32倍的氟硅酸钠,按相同速度搅拌2min后
迅速注模,110℃下硫化2h后,冷却至室温,用去离子水洗涤3次,40℃下烘干2h得改性乳胶海绵;
67.(4)将二羰基二肼基噻吩溶于二羰基二肼基噻吩质量42.7倍的二氯甲烷中,氮气保护下,加入二羰基二肼基噻吩质量2.9倍的溴代丁二醇亚胺,室温下以50rpm的速度搅拌反应63min后,加入二羰基二肼基噻吩质量7.3倍的饱和碳酸氢钠,分层得有机相;将有机相用去离子水洗涤4次后,加入二羰基二肼基噻质量6.1倍的无水硫酸镁干燥8.5h,30℃、0.01mpa下减压浓缩1h,得到溴化二羰基二肼基噻吩;
68.(5)将溴化二羰基二肼基噻吩、二三丁基锡噻吩、二溴十二烷基噻吩和碳酸钾/甲苯溶液按质量比1:0.64:0.48:4.1加入三口瓶中,碳酸钾/甲苯溶液中碳酸钾和甲苯的质量比为2:3,搅拌均匀后,加入溴化二羰基二肼基噻吩质量0.11倍的双三苯基磷二氯化钯、苯溴化二羰基二肼基噻吩质量0.003倍的四正丁基氟化铵,在氩气氛围下,100℃、100rpm下搅拌反应48h后,冷却至室温,200rpm、115℃下旋蒸71min,加入溴化二羰基二肼基噻吩1.6倍的的三氯甲烷萃取4次后,200rpm、60℃旋蒸44min,抽滤,得自制防静电剂;
69.(6)将纤维素浸泡于纤维素质量4.8倍的去离子水中10h,在110℃、0.02mpa下干燥3h,加入纤维素质量0.5倍的自制防静电剂和纤维素质量10.3倍的三氟乙酸,搅拌溶解后,浇注在四氟乙烯模具中,在通风橱中室温干燥24h,升温至60℃干燥6h后,冷却至室温,浸泡于纤维素质量3.9倍的质量分数为28%的氢氧化钠中12h,用流动水冲洗6h,浸泡于纤维素质量6.6倍的去离子水中24h后,室温下干燥24h,得改性纤维素;
70.(7)将改性纤维素溶于改性纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌4h后得纺丝液;将改性乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为21min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,改性纤维膜厚度为17.8μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为13.2μm,80℃下烘干84min得防静电耐磨地毯。
71.进一步的,步骤(4)所述二羰基二肼基噻吩的制备方法为:将噻吩二甲酸甲酯溶于噻吩二甲酸甲酯质量18.4倍的无水乙醇中,以7滴/min的速度加入噻吩二甲酸甲酯质量4.4倍的质量分数为50%的水合肼,加热至150℃,回流反应7h后,静置1h,抽滤,用无水乙醇洗涤13次得二羰基二肼基噻吩。
72.进一步的,步骤(7)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
73.对比例1
74.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:62份纤维素,90份乳胶海绵,45份硼化钛。
75.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:将纤维素溶于纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌4h后得纺丝液;将乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为21min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,纤维膜厚度为17.8μm,直到乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为13.2μm,80℃下烘干84min后得防静电耐磨地毯。
76.进一步的,所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇
加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
77.对比例2
78.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:70份改性纤维素,90份改性乳胶海绵,50份硼化钛。
79.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:
80.(1)将二异十三烷基胺、二异十三烷基胺质量15.8倍的无水乙醇加入三口瓶中,加入二异十三烷基胺质量20.3倍的氧甲基异脲盐酸盐水溶液,氧甲基异脲盐酸盐水溶液中氧甲基异脲盐酸盐和去离子水的质量比为1:64.1,40℃、50rpm下搅拌反应5h后,冷却至室温,置于冰箱中,0℃下冷却11h后,60℃、300rpm下旋蒸3h后,置于冰箱中,0℃冷却9h后,抽滤,用去离子水洗涤3次,得胍基化合物;
81.(2)将聚丙二醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮按质量比1:0.057:0.51加入四口烧瓶中,60℃、100rpm下搅拌6min,加入聚丙二醇质量0.003倍的二月桂酸二丁基锡,氮气保护下,以0.2ml/min的速度加入聚丙二醇质量0.41倍的异氟尔酮二异氰酸酯,80℃下反应3h后,加入聚丙二醇质量0.043倍的丁二醇,反应2h后,冷却至47℃,加入聚丙二醇质量0.38倍的三乙胺-丙酮溶液,三乙胺-丙酮溶液中三乙胺和丙酮的质量比为1:0.1,1600rpm下搅拌20min后,置于0℃冰水浴中,冷却9min,以5ml/min的速度加入聚丙二醇质量6.3倍的胍基化合物-冰水溶液,胍基化合物-冰水溶液中胍基化合物和0℃冰水的质量比为1:13.7,12000rpm下搅拌30min,15℃下水化30min后,0.95mpa、30℃下减压蒸馏60min,得改性聚氨酯;
82.(3)将天然乳胶、天然乳胶质量0.6倍的改性聚氨酯加入三颈烧瓶中,边以100rpn的速度搅拌边加入质量分数为20%的盐酸至溶液ph为3,60℃下反应4h得改性天然乳胶;向改性天然乳胶中加入天然乳胶质量0.16倍的氢氧化钾,200rpm下搅拌29min,边以相同速度搅拌边按质量比1:1:0.8加入硫磺、巯基苯并噻唑、苯基苯胺,搅拌40min,熟成24h后,加入天然乳胶质量0.33倍的油酸钾,15000rpm下起泡8min后,加入天然乳胶质量0.55倍的氧化锌,按相同速度搅拌1min后,加入天然乳胶质量0.32倍的氟硅酸钠,按相同速度搅拌2min后迅速注模,110℃下硫化2h后,冷却至室温,用去离子水洗涤3次,40℃下烘干2h得改性乳胶海绵;
83.(4)将二羰基二肼基噻吩溶于二羰基二肼基噻吩质量42.7倍的二氯甲烷中,氮气保护下,加入二羰基二肼基噻吩质量2.9倍的溴代丁二醇亚胺,室温下以50rpm的速度搅拌反应70min后,加入二羰基二肼基噻吩质量7.3倍的饱和碳酸氢钠,分层得有机相;将有机相用去离子水洗涤5次后,加入二羰基二肼基噻质量6.1倍的无水硫酸镁干燥9h,30℃、0.01mpa下减压浓缩1.5h,得到溴化二羰基二肼基噻吩;
84.(5)将溴化二羰基二肼基噻吩、二三丁基锡噻吩、二溴十二烷基噻吩和碳酸钾/甲苯溶液按质量比1:0.64:0.48:4.1加入三口瓶中,碳酸钾/甲苯溶液中碳酸钾和甲苯的质量比为2:3,搅拌均匀后,加入溴化二羰基二肼基噻吩质量0.11倍的双三苯基磷二氯化钯、苯溴化二羰基二肼基噻吩质量0.003倍的四正丁基氟化铵,在氩气氛围下,100℃、100rpm下搅拌反应48h后,冷却至室温,200rpm、115℃下旋蒸80min,加入溴化二羰基二肼基噻吩1.6倍的的三氯甲烷萃取5次后,200rpm、60℃旋蒸50min,抽滤,得自制防静电剂;
85.(6)将纤维素浸泡于纤维素质量4.8倍的去离子水中10h,在110℃、0.02mpa下干燥4h,加入纤维素质量0.8倍的自制防静电剂和纤维素质量11倍的三氟乙酸,搅拌溶解后,浇注在四氟乙烯模具中,在通风橱中室温干燥24h,升温至60℃干燥6h后,冷却至室温,浸泡于纤维素质量3.9倍的质量分数为28%的氢氧化钠中12h,用流动水冲洗6h,浸泡于纤维素质量6.6倍的去离子水中24h后,室温下干燥24h,得改性纤维素;
86.(7)将改性纤维素溶于改性纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌5h后得纺丝液;将改性乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为30min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,改性纤维膜厚度为19μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥2h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为15μm,80℃下烘干100min后,置于间歇发泡高压反应釜中,在125℃、吸附二氧化碳气体压力为12mpa的条件下发泡45s后,迅速冷却至室温后得防静电耐磨地毯。
87.进一步的,步骤(4)所述二羰基二肼基噻吩的制备方法为:将噻吩二甲酸甲酯溶于噻吩二甲酸甲酯质量18.4倍的无水乙醇中,以7滴/min的速度加入噻吩二甲酸甲酯质量4.4倍的质量分数为50%的水合肼,加热至150℃,回流反应6h后,静置1h,抽滤,用无水乙醇洗涤15次得二羰基二肼基噻吩。
88.进一步的,步骤(7)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
89.对比例3
90.一种防静电耐磨地毯,按重量份数计,主要包括:50份改性纤维素,90份改性乳胶海绵,40份硼化钛。
91.一种防静电耐磨地毯的制备方法,所述防静电耐磨地毯的制备方法主要包括以下制备步骤:
92.(1)将二异十三烷基胺、二异十三烷基胺质量15.8倍的无水乙醇加入三口瓶中,加入二异十三烷基胺质量20.3倍的氧甲基异脲盐酸盐水溶液,氧甲基异脲盐酸盐水溶液中氧甲基异脲盐酸盐和去离子水的质量比为1:64.1,40℃、50rpm下搅拌反应3h后,冷却至室温,置于冰箱中,1℃下冷却11.5h后,60℃、300rpm下旋蒸3h后,置于冰箱中,0℃冷却8h后,抽滤,用去离子水洗涤2次,得胍基化合物;
93.(2)将聚丙二醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮按质量比1:0.057:0.51加入四口烧瓶中,60℃、100rpm下搅拌3min,加入聚丙二醇质量0.003倍的二月桂酸二丁基锡,氮气保护下,以0.2ml/min的速度加入聚丙二醇质量0.41倍的异氟尔酮二异氰酸酯,80℃下反应2h后,加入聚丙二醇质量0.043倍的丁二醇,反应1h后,冷却至41℃,加入聚丙二醇质量0.38倍的三乙胺-丙酮溶液,三乙胺-丙酮溶液中三乙胺和丙酮的质量比为1:0.1,1000rpm下搅拌5min后,置于0℃冰水浴中,冷却6min,以3ml/min的速度加入聚丙二醇质量6.3倍的胍基化合物-冰水溶液,胍基化合物-冰水溶液中胍基化合物和0℃冰水的质量比为1:13.7,6000rpm下搅拌32min,15℃下水化20min后,0.95mpa、30℃下减压蒸馏43min,得改性聚氨酯;
94.(3)将天然乳胶、天然乳胶质量0.2倍的改性聚氨酯加入三颈烧瓶中,边以100rpn的速度搅拌边加入质量分数为20%的盐酸至溶液ph为2,60℃下反应2h得改性天然乳胶;向
改性天然乳胶中加入天然乳胶质量0.16倍的氢氧化钾,200rpm下搅拌20min,边以相同速度搅拌边按质量比1:1:0.8加入硫磺、巯基苯并噻唑、苯基苯胺,搅拌30min,熟成24h后,加入天然乳胶质量0.33倍的油酸钾,10000rpm下起泡5min后,加入天然乳胶质量0.55倍的氧化锌,按相同速度搅拌1min后,加入天然乳胶质量0.32倍的氟硅酸钠,按相同速度搅拌2min后迅速注模,110℃下硫化1h后,冷却至室温,用去离子水洗涤3次,40℃下烘干1.5h得改性乳胶海绵;
95.(4)将二羰基二肼基噻吩溶于二羰基二肼基噻吩质量42.7倍的二氯甲烷中,氮气保护下,加入二羰基二肼基噻吩质量2.9倍的溴代丁二醇亚胺,室温下以50rpm的速度搅拌反应55min后,加入二羰基二肼基噻吩质量7.3倍的饱和碳酸氢钠,分层得有机相;将有机相用去离子水洗涤5次后,加入二羰基二肼基噻质量6.1倍的无水硫酸镁干燥7h,30℃、0.01mpa下减压浓缩1h,得到溴化二羰基二肼基噻吩;
96.(5)将溴化二羰基二肼基噻吩、二三丁基锡噻吩、二溴十二烷基噻吩和碳酸钾/甲苯溶液按质量比1:0.64:0.48:4.1加入三口瓶中,碳酸钾/甲苯溶液中碳酸钾和甲苯的质量比为2:3,搅拌均匀后,加入溴化二羰基二肼基噻吩质量0.11倍的双三苯基磷二氯化钯、苯溴化二羰基二肼基噻吩质量0.003倍的四正丁基氟化铵,在氩气氛围下,100℃、100rpm下搅拌反应48h后,冷却至室温,200rpm、115℃下旋蒸60min,加入溴化二羰基二肼基噻吩1.6倍的的三氯甲烷萃取5次后,200rpm、60℃旋蒸44min,抽滤,得自制防静电剂;
97.(6)将纤维素浸泡于纤维素质量4.8倍的去离子水中10h,在110℃、0.02mpa下干燥2h,加入纤维素质量0.2倍的自制防静电剂和纤维素质量10倍的三氟乙酸,搅拌溶解后,浇注在四氟乙烯模具中,在通风橱中室温干燥24h,升温至60℃干燥6h后,冷却至室温,浸泡于纤维素质量3.9倍的质量分数为28%的氢氧化钠中12h,用流动水冲洗6h,浸泡于纤维素质量6.6倍的去离子水中24h后,室温下干燥24h,得改性纤维素;
98.(7)将改性纤维素溶于改性纤维素质量6.9倍的二甲基甲酰胺中,常温下以50rpm的速度搅拌3h后得纺丝液;将改性乳胶海绵放在针头与接收板之间,接受距离为6cm,每面纺丝时间为10min,纺丝电压为18kv,纺丝湿度为90%,纺丝温度为20℃,改性纤维膜厚度为17μm,直到改性乳胶海绵被全部覆盖,在70℃、0.01mpa下干燥1h得地毯基体;向地毯基体喷涂硼化钛涂料,涂层厚度为12μm,80℃下烘干80min后,置于间歇发泡高压反应釜中,在125℃、吸附二氧化碳气体压力为12mpa的条件下发泡25s后,迅速冷却至室温后得防静电耐磨地毯。
99.进一步的,步骤(4)所述二羰基二肼基噻吩的制备方法为:将噻吩二甲酸甲酯溶于噻吩二甲酸甲酯质量18.4倍的无水乙醇中,以5滴/min的速度加入噻吩二甲酸甲酯质量4.4倍的质量分数为50%的水合肼,加热至150℃,回流反应4h后,静置1h,抽滤,用无水乙醇洗涤10次得二羰基二肼基噻吩。
100.进一步的,步骤(7)所述硼化钛涂料的制备方法为:将硼化钛、硼化钛质量0.125倍的乙醇加入到硼化钛质量50倍的有机硅树脂溶液中,2000rpm下搅拌30min得硼化钛涂料。
101.效果例
102.下表1给出了采用本发明实施例1至4与对比例1至3的防静电耐磨地毯的性能分析结果。
103.表1
[0104][0105]
从实施例1与对比例1的实验数据比较可发现,在产品中使用自制防静电剂对纤维素进行改性,有效提高地毯的抗静电能力;用改性聚氨酯改性天然乳胶,引入抗菌基团,实现地毯的抗菌能力,同时与天然乳胶的蛋白质反应,以核壳结构包裹住蛋白质,减少致敏物质存在;在硼化钛涂层表面制孔,利用吸盘效应,阻止地毯滑动,赋予地毯的防滑效果;从实施例1与实施例2的实验数据比较可发现,若不改性聚氨酯,则无法在改性乳胶海绵中引入抗菌基团胍基,无法破坏微生物细胞膜,使微生物易在改性乳胶海绵孔道中滋生,影响地毯的抑菌性,并且无法与天然乳胶的蛋白质反应,使部分人群易过敏;从实施例1与实施例3的实验数据比较可发现,若不使用自制防静电剂改性纤维素,无法提高改性纤维素的导电性能,影响地毯的抗静电性;从实施例1与实施例4的实验数据比较可发现,若不在硼化钛涂层表面制孔,无法利用孔道瞬时排放空气,无法构成负压力,形成吸盘效应,从而影响地毯的防滑能力;从实施例1与对比例2的实验数据比较可发现,当自制静电剂含量过高时,改性纤维素表面多余的自制防静电剂脱落,并且改性纤维膜较厚时,改性纤维膜之间负载较为疏松,使用时易剥离,影响地毯的防静电效果;当硼化钛涂层发泡时间过长,孔径过大,无法产生负压,影响地毯的防滑效果;当改性聚氨酯含量过高时,在使用过程中容易脱离改性乳胶海绵,影响地毯的抗菌性,同时使包裹住的蛋白质重新显露,增大与皮肤接触的过敏反应;从实施例1与对比例3的实验数据比较可发现,当自制防静电剂含量较少时,无法完全覆盖改性纤维素表面,并且改性纤维膜较薄时,改性纤维膜孔隙较大,削弱地毯的抗静电能力;当硼化钛涂层发泡时间过短时,孔径过小,无法瞬时排除空气,无法产生吸盘作用,降低地毯的防滑性;当改性聚酯含量过少时,只能与少量微生物反应,无法抑制大部分微生物生长,降低地毯的抑菌性,同时也只能与少量天然乳胶中的蛋白质反应,导致过敏反应几率增大。
[0106]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
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