[发明专利]铜微胶囊湿摩擦牢度提升剂的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含金属铜微胶囊湿摩擦牢度提升剂的制备方法及应用。

背景技术

铜粉、镍粉和秘粉等纳米材料可应用于润滑油添加剂，能够明显降低物体表面摩擦系数，其中纳米铜具有良好的润滑功能, 且对已磨损的物体表面具有很好的修复功能。

超声波在水中传播时，会产生一系列效应，当大功率超声作用于溶液后，溶液中产生负压，负压将液体拉裂，产生空孔，此时空孔内充满着稀薄气体或蒸气，形成空化核，在声场的振动作用下，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然闭合，在闭合时产生冲击波，这一系列动力学过程被称为超声空化。利用超声空化作用可以达到除气、气蚀、温度、分散等一系列的效应。超声分散作用是指超声作用于液-液或液-固两相媒质中时，会发生强烈的搅拌作用，将微粒细化，使一种媒质均匀、快速地分散在另外一种媒质中。用超声处理树脂胶体溶液时，超声的分散作用会使胶体溶液浓度分布得更均匀。科学工作者研究发现，超声分散比机械分散效果更好，胶体粒径更小，分布较窄。微悬浮聚合是在悬浮聚合基础上发展而来的一种较新型聚合方法。该方法较好地保持了悬浮聚合所具有的液滴直接成核机理;同时通过强化分散体系和悬浮化过程,又能较方便地控制产物粒径在1～20μm范围内(可较好地填补乳液聚合和悬浮聚合在粒径分布中的间隙),因此该聚合方法特别适用于对亚微米级内容物进行微胶囊化包裹。

目前，市场上的湿摩擦牢度提升剂以聚氨酯类型居多，主要存在以下缺陷：第一，湿摩擦牢度提升剂生产成本较高，用量较大，对织物色光及物理机械性能有影响。第二，某些湿摩擦牢度提升剂的合成原料毒性较大，生产存在安全隐患，不符合环保要求。如，水性聚氨酯类湿摩擦牢度提升剂以甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）为合成原料，TDI毒性较强，具有致癌性。

纳米材料具有低毒、与环境友好等优点，铜粉等纳米材料在摩擦条件下, 可在摩擦固体表面形成一个光滑保护层，减少物质间摩擦，通过类似“微轴承”作用, 减少摩擦阻力, 降低摩擦系数。以金属Cu为主要功能性物质，采用分子设计修饰金属Cu，在超声均质下采用微悬浮聚合法制备金属铜微胶囊湿摩擦牢度提升剂。超声均质微悬浮聚合制备方法在湿摩提升剂的制备中暂无提及。

基于此,提出本发明。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含有铜微胶囊的湿摩擦牢度提升剂的制备方法，并应用在活性染料染色织物上。该湿摩提升剂具体较好的稳定性，平均体积粒径3498nm，该湿摩擦牢度提升剂应用在活性染料染色棉织物上可提高活性染料深色织物湿摩擦牢度，可在织物表面成膜，耐水洗。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铜微胶囊湿摩擦牢度提升剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备硅烷基修饰的铜超细粉末；

(2)将步骤（1）中制备的铜超细粉末经过研磨、烘干至恒重；

(3)在步骤(2)烘干的铜超细粉末与2,2’-偶氮二异丁腈、二乙烯基苯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯及蒸馏水混合均匀，再加入磷酸三钙，在25℃下超声振动3～5min，得到分散液；

(4)将步骤(3)的分散液放入N₂保护的四颈烧瓶中升温至70℃，在一定搅拌速率下进行微悬浮聚合5h，后期升温至95℃熟化0.5h，将聚合产物用过量盐酸溶液洗涤，再水洗至中性，得到铜微胶囊湿摩擦牢度提升剂。

所述步骤（1）中硅烷基修饰的铜超细粉末的制备方法为：称取0.05mol/L γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷100mL于四颈烧瓶中，加入适量L-抗坏血酸分搅拌，搅拌速度500转/分钟，并升温至80℃，量取0.5mol/L五水硫酸铜100～200mL于分液漏斗中，80℃下每分钟60～80滴的速度全部滴加完毕后继续搅拌反应2～3小时，降温后得到红褐色铜超细粉末。

所述的步骤（2）中的烘干温度为80～100℃。

所述的步骤（3）中采用的为超声均质下微悬浮聚合制备方法，具体步骤为：在步骤（2）烘干的红褐色铜纳米超细粉末1.00g与2,2’-偶氮二异丁腈0.50g、二乙烯基苯0.25g、苯乙烯26.75g，丙烯酸丁酯20.00g、甲基丙烯酸甲酯2.50g及水混合均匀，再加入磷酸三钙1.0g，蒸馏水100g，搅拌均匀后在功率800W、25℃下超声振动分散3min，得到分散液。

一种铜微胶囊湿摩擦牢度提升剂在活性染料染色织物上的应用。

应用时所述染色织物提高干、湿摩擦牢度1级。