[发明专利]一种防水自清洁的纤维涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防水自清洁的纤维涂层及其制备方法，涉及新材料技术领域。本发明先用油酸包覆后的四氧化三铁与聚乙烯醇共同纺丝，制得改性聚乙烯醇纤维，然后，将淀粉与四氧化三铁混合，制得淀粉基磁性颗粒，随后将淀粉基磁性颗粒吸附金属离子后插入铌酸盐片层结构中，制得改性铌酸盐，最后将改性聚乙烯醇纤维粉碎后与改性铌酸盐混合，并在多聚磷酸和马来酸酐的作用下形成交联，涂覆成膜后，制得防水自清洁的纤维涂层。本发明制备的防水自清洁的纤维涂层具备优良的防水性，且对无机、有机污染物都具备良好的自清洁性能。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体为一种防水自清洁的纤维涂层及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇：有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味。溶于水(95℃以上)，微溶于二甲基亚砜，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。

聚乙烯醇用于纤维涂层时由于聚乙烯醇较好的亲水性，因此防水性不佳，且目前市面上多数纤维涂层都不具备自清洁功能，因此，限制了纤维涂层的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防水自清洁的纤维涂层及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

一种防水自清洁的纤维涂层，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：70～90份改性聚乙烯醇纤维，8～15份马来酸酐，10～20份改性铌酸盐，1～3份多聚磷酸和8～15份交联液；

所述改性铌酸盐包含以下原料：铌酸盐溶胶、四氧化三铁、淀粉和金属盐。

作为优化，所述改性聚乙烯醇纤维是由聚乙烯醇与改性四氧化三铁经静电纺丝后制得；所述改性四氧化三铁是由四氧化三铁与油酸制得。

作为优化，所述铌酸盐溶胶由五氧化二铌和无水碳酸钾经煅烧后，再经硝酸酸化和四丁基氢氧化铵处理后制得。

作为优化，所述金属盐为硝酸铅或氯化铅中任意一种。

作为优化，所述防水自清洁的纤维涂层主包括以下重量份数的原料组分：70份改性聚乙烯醇纤维，8份马来酸酐，18份改性铌酸盐，2份多聚磷酸和12份交联液。

作为优化，一种防水自清洁的纤维涂层的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将三氯化铁水溶液与硫酸亚铁水溶液混合，于惰性气体氛围下，恒温恒速滴加氨水，再加入油酸，搅拌反应后，调节pH至酸性，并用磁铁磁沉，去除废液，得改性四氧化三铁坯料，将改性四氧化三铁坯料用酸液洗涤后，真空干燥，得改性四氧化三铁；

(2)将聚乙烯醇与水混合，加热搅拌至完全溶解，得聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液与步骤(1)所得改性四氧化三铁混合后于静电纺丝机中进行静电纺丝，得改性聚乙烯醇纤维；

(3)将淀粉与水混合，并加入七水合硫酸亚铁溶液、六水合氯化铁溶液和碱溶液，搅拌反应至溶液呈黑色，磁选分离，去除废液，得改性淀粉，将改性淀粉与金属盐溶液混合，并加入铌酸盐溶胶，调节pH至酸性后，过滤，干燥，得改性铌酸盐；

(4)将改性聚乙烯醇纤维粉碎后与水混合，并加入改性铌酸盐，搅拌混合后，得混合液，将混合液与马来酸酐混合，并加入多聚磷酸，搅拌反应后，得成膜液，将成膜液涂覆于基体后，干燥，得防水自清洁的纤维涂层坯料，将防水自清洁的纤维涂层坯料用交联液进行熏蒸，得防水自清洁的纤维涂层。

作为优化，所述防水自清洁的纤维涂层的制备方法主要包括以下制备步骤：