[发明专利]一种石墨烯基超疏水织物及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）按体积份数计，将1-5份的含S-H基的硅烷偶联剂分散在20-100份的去离子水中，调节PH值至4-5，再加入42-70份的浓度为3.0-5.0mg/mL氧化石墨烯溶液充分搅拌，加热至80-100℃，反应4-7h，离心、洗涤、干燥，得到表面含S-H基的改性氧化石墨烯；

（2）在室温下，将改性氧化石墨烯和端乙烯基聚二甲基硅氧烷分散在溶剂中并均匀搅拌，再加入交联剂和光引发剂，继续搅拌形成均匀的混合溶液；采用浸涂法将织物浸泡在所述的混合溶液中，取出后通过紫外光照射，使附着在织物上的改性氧化石墨烯上的S-H基与端乙烯基聚二甲基硅氧烷上的C=C双键发生巯烯反应，制得石墨烯基超疏水织物；

所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或者两种的混合物；

所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮及2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中的任意一种或者两种的混合物。

2.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述的含S-H基的硅烷偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷和3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述调节PH值至4-5是用盐酸溶液调节。

4.根据权利要求3所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述盐酸溶液质量分数为37wt%。

5.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷的分子量为4000-7000；所述溶剂为丙酮、丁酮和二甲基甲酰胺中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述改性氧化石墨烯和端乙烯基聚二甲基硅氧烷的质量比为0.25-0.5，端乙烯基聚二甲基硅氧烷在混合溶液中的质量浓度为1-3wt%。

7.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述紫外光照射为紫外光的辐射强度为30-100mW/cm²，紫外光灯下的照射时间为120-240秒。

8.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述交联剂的用量为所用端乙烯基聚二甲基硅氧烷的用量的10wt%；所用光引发剂的用量为所述混合溶液的用量的1wt%-3wt%；所述离心是在转速为6000-8000r/min下离心10-20min；所述洗涤是用乙醇洗涤3-5次；所述干燥是在80℃的烘箱中干燥2h。

9.根据权利要求1所述的石墨烯基超疏水织物的制备方法，其特征在于：所述织物为聚酯、棉、腈纶、聚氨酯和尼龙中的任意一种织物；所述织物浸泡在所述的混合溶液中的时间为10-30min。

10.一种石墨烯基超疏水织物，其特征在于：由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得；所制备的石墨烯基超疏水织物的水滴静态接触角达到153-157 ^o，在经150℃高温处理6h、不同的溶剂浸泡48h测试后，仍保持超疏水性质。