[发明专利]一种超双疏型材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超双疏型材料及其制备方法，属于功能材料领域。本发明所述制备超双疏材料的方法，包括(1)将聚四氟乙烯、纳米二氧化硅、溶剂混合均匀，得到溶液A；(2)将全氟己基乙基甲基丙烯酸酯、二环己基碳二亚胺、十三氟辛基三乙氧基硅烷、溶剂混合均匀，得到溶液B；(3)溶液A和溶液B混合均匀，得到溶液C；(4)采用溶液C对基材进行处理，得到处理后的基材；(5)将3‑三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱、硅油、溶剂混合均匀，之后加入分散剂、偶联剂、固化剂，继续混合，得到溶液D；(6)采用溶液D对步骤(4)的基材进行处理，得到超双疏材料。本发明的超双疏材料的水和油接触角均达到150°以上。

技术领域

本发明涉及一种超双疏型材料及其制备方法，属于功能材料领域。

背景技术

市场上的多数面料存在容易被水润湿、沾染油污、沾污后洗涤困难等问题，比如：宴会时红酒洒在浅色衬衫上、下大雨时衣服被雨水打湿、衣服的袖口和领口很容易弄脏等，这就导致面料打理费时费力、洗涤用水量大，而且洗涤剂过多使用会污染环境。随着生活水平的提高，消费者对纺织面料的防水、防油、易去污面料提出前所未有的高要求。

双疏(疏水疏油)表面由于具有非常低的表面能，所以在自清洁、油水分离、防污、防雾、防结冰、减阻、有机液体运输、防腐蚀等方面表现出了优异的性能，通过双疏表面整理的织物具有多种应用，例如医用制服、包装、时装、极限运动服和军用装备。

目前，研究者采用化学方法制备超疏水/超疏油的双疏表面，如模板法、光刻法、沉积法、静电纺丝、溶胶-凝胶法等，通过制造微纳米级的粗糙度和降低表面能来实现的；但是这些制备方法复杂、成本昂贵，依赖于特殊的基材等问题，使得超双疏表面的应用范围狭窄，投入市场的产品并不多。

因此，亟需一种能够在各种基材上适用、制备方法简单易行的超疏水/超疏油材料。

发明内容

[技术问题]

目前，超双疏(疏水疏油)材料的制备存在制备方法复杂、适用范围小、耐水洗效果差的问题。

[技术方案]

为了解决上述至少一个问题，本发明采用不同的溶液分批整理基材之后，在不改变材料原有性能的同时改善了疏水疏油性能，使基材的应用范围更加广泛。

本发明的第一个目的是提供一种制备超双疏材料的方法，包括如下步骤：

(1)将聚四氟乙烯14-17份、纳米二氧化硅8-11份、溶剂80-100份混合均匀，得到溶液A；

(2)将全氟己基乙基甲基丙烯酸酯(CAS:2144-53-8)9-10份、二环己基碳二亚胺6-9份、十三氟辛基三乙氧基硅烷6-7份、溶剂80-100份混合均匀，得到溶液B；

(3)将步骤(1)的溶液A和步骤(2)的溶液B按照体积比1：1-3混合均匀，得到溶液C；

(4)采用步骤(3)的溶液C对基材进行处理，使得溶液C均匀的涂覆在基材表面，干燥，得到第一步处理的基材；

(5)将3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱5-6份、硅油12-15份、溶剂80-100份混合均匀，之后加入分散剂2-3份、偶联剂2-3份、固化剂4-7份，继续混合，得到溶液D；

(6)采用步骤(5)的溶液D对步骤(4)所述的第一步处理的基材进行处理，使得溶液D均匀的涂覆在基材表面，干燥，得到所述的超双疏材料。

在本发明的一种实施方式中，所述方法中所有的份数为质量份数。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的混合均匀是在20-30℃、300-600rpm下搅拌10-20分钟。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的混合均匀是在20-30℃、400-800rpm下搅拌10-20分钟。