[发明专利]环保型聚倍半硅氧烷纳米杂化超疏水涂层材料及其制备方法

摘要

本发明涉及环保型聚倍半硅氧烷纳米杂化超疏水涂层材料及其制备方法，首先通过乳液聚合制得疏水性单分散聚长链烷基/甲基倍半硅氧烷（PLMSQ）纳米球杂化乳液，再以反应性硅烷、PLMSQ乳液和疏水硅烷为构筑基元，利用层层自组装技术在天然棉织物表面构筑耐久性超疏水杂化涂层。其中，反应性硅烷与棉纤维基质作用以及PLMSQ纳米球表面的Si‑OH与硅烷中Si‑OH间发生缩合提高了超疏水涂层的耐久性能。该制备方法简便、绿色环保、可大面积制膜，制得的超疏水涂层，不仅赋予棉织物基质良好的超疏水性能还具有优良的耐水洗性能。

主权项

1.环保型聚倍半硅氧烷纳米杂化超疏水涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将十二烷基磺酸钠、Tween‑80、碱催化剂和蒸馏水加入反应釜中，室温下搅拌30‑40min；十二烷基磺酸钠与Tween‑80为复合乳化剂，质量比为1:1，复合乳化剂与蒸馏水的质量比为1:（100‑150），每1L蒸馏水中碱催化剂的用量为0.025‑0.1mol；然后向体系中滴加入甲基硅烷，控制滴加速度为20滴/min，滴加完后室温反应30min，再以相同滴速开始滴加长链烷基硅烷，滴完后继续保温搅拌8‑12h，制得疏水性单分散聚长链烷基/甲基倍半硅氧烷纳米球杂化乳液；甲基硅烷与蒸馏水的质量比为1:（8‑12），长链烷基硅烷与甲基硅烷的摩尔比为1:（8‑15）；步骤二： 将天然棉织物浸入质量分数为1‑5%的反应性硅烷浴液中，反应性硅烷浴液调pH为5‑6，浸入时间0.5‑1min，取出布样，在100℃烘10min；步骤三：将第二步处理后的布样再浸入第一步制得的疏水性单分散聚长链烷基/甲基倍半硅氧烷纳米球杂化乳液中1‑3min，疏水性单分散聚长链烷基/甲基倍半硅氧烷纳米球杂化乳液固含量为0.5%‑1.5%，调pH为5‑6，取出布样，在100℃烘10min；步骤四：最后，将第三步处理后的布样浸入质量分数为1‑5%的疏水硅烷浴液中1‑2 min，取出布样，在100℃烘10min，在160℃定型1min，在棉织物表面制得环保、耐久性聚倍半硅氧烷纳米杂化超疏水涂层；步骤二中，反应性硅烷选自γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷；反应性硅烷浴液是反应性硅烷的水溶液；步骤四中，疏水硅烷选自甲基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷；烷基硅烷浴液是疏水硅烷溶于异丙醇和水的混合溶剂得到的溶液。