CN109610161B - 一种多功能的超双疏织物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能的超双疏织物及其制备方法与应用。该制备方法先将织物用去离子水和乙醇洗净;配制巯基硅氧烷与正硅酸乙酯的乙醇混合溶液;将干净的织布放入到混合溶液中浸泡;之后将织物在含有氨气的气氛中反应5~120min,将干燥后的织物放入到含有光引发剂和含氟双键的化合物的四氢呋喃溶液中进行点击反应。本发明制备超双疏织布具有反应时间时短、原料消耗低、操作简单的优点,所得到的织物还具有自清洁、防污、并可以对轻重油进行油水分离的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种超双疏材料,特别是涉及一种用于油水分离、自清洁、防污的超双疏织物的制备方法,属于超双疏领域。
背景技术
超双疏表面是指对于水和油的接触角大于150°的一类表面,由于该种表面能够很好的对水和油产生排斥效果,因此该种表面在自清洁、防污、油水分离方面都能有一定的应用前景。一般来说,制备超双疏表面需要满足以下两个条件,第一:需要像单凹角、双凹角的结构,第二:需要材料表面具有极低的表面能。中国发明专利申请CN106811114A公开了一种制备超双疏织物的方法:在纳米粒子分散水溶液中加入无氟/含氟硅烷偶联剂,并在搅拌下进行水解,得到有机硅聚合物/纳米粒子复合悬浮物,然后通过喷涂或浸涂的方式处理基材,得到了超双疏的基材,然而,整个制备过程要耗时几天才能完成。中国发明专利申请CN106167991A公开了一种制备超双疏织物的制备方法:将氟硅烷乙醇溶液与全氟壬酸乙醇溶液混合均匀后加入去离子水进行水解反应,最后加入纳米颗粒溶液并分散均匀获得浸涂溶液;然后将织物进行浸涂到上述溶液干燥得到超双疏织物,该专利中,生产一块织物的时间为6小时以上。上述现有技术都需要耗费比较长的时间,而且涂层与基底的结合能力有限,涂层很容易脱落,疏水疏油性有待提高。
随着人类工业化的程度逐步加大,含油废水的数量也在逐步增加,含有废水的种类也有所不同,轻油和水混合物,也有重油和水的混合物。如何处理含油废水成为人们亟待解决的问题之一。传统的油水分离方法包括:离心法,灼烧发,重力分离法,但这些分离发放具有能耗大、费用贵的问题。随着具有特殊润湿性能的材料的发展,具有快捷、环保、高效的超疏水/超亲油或超疏油/超亲水材料成为油水分离的热点材料。但是,由于重力的作用,具有亲水性和油排斥性的超疏油/超亲水的材料一般只适用于分离轻油和水和混合物,相似地,具有亲油性和水排斥性的超疏水/超亲油一般只适用于重油和水的分离。因此,开发出一种同时拥有超疏水/超亲油和超疏油/超亲水两种性能的材料成为人们的研究方向之一。
中国发明专利申请2017103880609(2017.10.24)公开了一种有机无机超亲水和水下超疏油织物及其制备方法和应用。该制备方法是先将正硅酸乙酯、多巯基功能单体和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯加入到乙醇中配成溶液,将织物浸入所述溶液中1-5min后取出;所得织物置于装有氨水和正丁胺溶液的密闭容器中且不接触氨水和正丁胺,将密闭容器放入烘箱并在30-60℃温度下反应0.5-3h,制得有机无机超亲水和水下超疏油织物,其水接触角在0.36秒即可达到0°,水下油接触角达到160°,可用于油水分离,分离效率达99.5%,并具有良好的循环使用性。但是对于该技术的超亲水/水下超疏油的分离膜,由于油和水之间的密度差异,亲水/水下疏油的材料在分离重油(密度大于水的油)和水的混合物时,重油会下沉,而在分离膜与分离水之间形成油膜而阻止分离水的流过,导致分离效率的降低,影响实际的应用。
发明内容
本发明的目的在于缩短制备超双疏织物的所用时间,增强超双疏织物的耐用性,以及解决超疏水/超亲油和超疏油/超亲水在油水分离方面的不足,提供一种反应条件温和,反应设备易得,制备用时短,涂层与基底的结合强度高,同时拥有超疏水/超亲油和超疏油/超亲水两种性能,可以实现对轻油和重油高效率分离的多功能的超双疏织物及其制备方法。
本发明另一目的在于提供所述多功能的超双疏织物在油水分离、自清洁、防污方面的应用。
本发明中采用直接在织物上进行反应制备超双疏织物,反应物与基底之间都是以化学键相互连接,具有很好的机械性能与耐化学性能,而且制备过程利用了巯基-烯点击的原理,反应时间特别短,整个超双疏织物的反应过程最快只需要2小时,具有很广泛的应用前景。此外,本发明中,用乙醇将所制备的织物润湿,然后浸泡入水或油中,在多层中空的结构以及氟化物层的影响下,超双疏织物能够形成一层稳定水膜或油膜,能实现水下疏油性或油下疏水性,可将其用于轻、重油/水的分离,分离效率都能大于98%以上,具有很好的普遍适用性。
本发明目的通过如下技术方案实现:
一种多功能的超双疏织物的制备方法,包括以下步骤:
1)将织物分别用去离子水和无水乙醇超声清洗,烘干;
2)将步骤1)所得的织物在含10~50wt%的正硅酸乙酯和10~40wt%的巯基硅氧烷的乙醇混合溶液中浸泡5~60min,取出,在含有氨气的气氛中反应5~120min,温度控制为40~90℃,反应容器的氨气由25~28%的浓氨水产生,干燥;
3)将步骤2)所得的织物浸入到含有0.01~6wt%含氟和双键的化合物和0.01~3wt%光引发剂的四氢呋喃混合溶液中,紫外光灯照射下进行点击化学反应,洗净,得到多功能的超双疏织物;
为进一步实现本发明的目的,优选地,所述的含巯基硅氧烷包括γ-巯丙基三乙氧基硅烷和/或γ-巯丙基三甲氧基硅烷。
优选地,所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或多种。
优选地,所述的织物包括聚酯、棉、聚氨酯和尼龙中的一种。
优选地,所述的含有氨气的气氛是由25~28wt%的浓氨水产生,控制氨水在容器中的体积为1.5~10vt%。
优选地,步骤2)所述的干燥是在40~90℃下干燥0.5~2h。步骤3)洗净是用四氢呋喃洗涤;洗净后还包括干燥。
优选地,步骤1)织物分别用去离子水和无水乙醇超声清洗的时间为10~15min,烘干的温度为30~60℃。
优选地,所述的紫外光灯发射的光的波长为100~400nm;所述紫外光灯下照射的时间为20~180min。
优选的,所述的含氟和双键的化合物包括丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯和全氟烷基乙烯中的一种或多种;其中,所述的全氟烷基乙基丙烯酸酯包括1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯和全氟丁基乙基丙烯酸酯中的一种或多种;所述全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯包括2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯;所述的全氟烷基乙烯包括全氟癸基乙烯和全氟己基乙烯中的一种或多种。
一种多功能的超双疏织物,由上述述制备方法制得;所述织物经过氨气环境下处理后表面形成了具有纳微米级别的巯基二氧化硅颗粒,在经过点击化学反应之后,表面形成一层氟化物层,在空气中对于水和表面张力大于27.5mN·m-1的有机溶剂液体,其接触角大于150°,具有空气中超疏水/超亲油的超双疏的特性;用乙醇润湿后,实现水下油接触角大于150°,油下水接触角大于150°。
所述的多功能的超双疏织物,可在油水分离、自清洁、日常生活或工业生产中的防污中应用。
一种多功能的超双疏织物的制备机理:
1、具有纳微米级别的巯基二氧化硅的形成机理:在氨气的氛围下,正硅酸乙酯与巯基硅氧烷发生水解缩合后生成含巯基的二氧化硅,巯基的二氧化硅互相堆积,在织物表面形成了多层中空的纳微米结构;随后放入到40~90℃的环境下烘干,得到带巯基二氧化硅的织物。
2、将带巯基的二氧化硅织物进行巯基-烯点击化学反应,反应原理如下:在光引发剂和紫外光照射的情况下,光引发剂吸收光子产生自由基,自由基夺取巯基上的氢原子生成巯基自由基,巯基自由基进攻碳碳双键,活性中心转移,生成新的烷基自由基,烷基自由基再次夺取另一个巯基上的氢原子进入循环。反应方程式如下:(R为含氟双键化合物所带的支链)。
SiO2-S·+RCH=CH2→R C·H-CH2S-SiO2 (2)
RC·-CH2S-SiO2+SiO2-SH→RCH2-CH2S-SiO2+SiO2-S· (3)
点击反应完毕后,巯基二氧化硅表面接上含氟长链,形成一层氟化物层,进一步降低了织物表面的表面能,获得了超双疏的织物。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和技术效果:
1、本发明所得的超双疏织物具有较高的油排斥性,对于表面张力大于27.5mN·m-1的液体呈现优秀的疏油性。
2、本发明所得的超双疏织物能够同时实现对轻油和重油的油水混合物的高效率的分离。
3、制备本发明所得的超双疏织物过程简单,反应条件温和,反应时间短,易于操作。
附图说明
图1为本发明实施例1中只经清洗的织物扫描电镜(SEM)图;
图2为本发明实施例1制备的超双疏织物扫描电镜(SEM)图;
图3为本发明实施例1制备的超双疏织物的局部放大扫描电镜(SEM)图;
图4为本发明实施例1制备的超双疏织物对去离子水的接触角照片;
图5为本发明实施例1制备的超双疏织物对丙三醇的接触角照片;
图6为本发明实施例1制备的超双疏织物对乙二醇的接触角照片;
图7为本发明实施例1制备的超双疏织物对食用油的接触角照片;
图8为本发明实施例1制备的超双疏织物对十六烷的接触角照片;
图9为本发明实施例1制备的超双疏织物被乙醇润湿后的水下油(1,2二氯乙烷)接触角照片;
图10为本发明实施例1制备的超双疏织物被乙醇润湿后的油(异辛烷)下水接触角照片;
图11为本发明实施例1制备的超双疏织物的水自清洁性能;
图12为本发明实施例1制备的超双疏织物的油自清洁性能;
图13为本发明实施例1制备的超双疏织物的耐水污性能;
图14为本发明实施例1制备的超双疏织物的耐油污性能;
图15为本发明实施例1的能量弥散X射线谱;
图16为本发明实施例1的X射线光电子能谱。
具体实施方式
为更好的理解本发明,下面结合实施例以及附图对本发明做进一步说明,但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例所表示的范围。
实施例1
1)将棉布类织物(尺寸3cm×3cm)分别用去离子水和乙醇超声清洗15min,在50℃环境下烘干;
2)配制质量分数为10wt%γ-巯丙基三乙氧基硅烷和30wt%的正硅酸乙酯的乙醇混合溶液;
3将步骤1)处理后的织物泡入步骤2)所得的溶液中5min,然后放入到含有氨气的反应容器中并在45℃反应20min,反应容器的氨气由25~28%的浓氨水产生,氨水体积分数为1.5~10vt%(相对于容器体),最后将织物放入到80℃下烘干1h,得到巯基二氧化硅修饰的织物;
4)接着配制含有质量分数为5wt%2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯和0.05wt%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的四氢呋喃混合溶液;
5)将步骤3)所得巯基二氧化硅修饰的织物放入到步骤4)所得的四氢呋喃混合溶液中,在波长360nm紫外光灯下照射1h,用四氢呋喃洗净,得到多功能的超双疏织物。
图1为本实施例步骤1)只经过清洗的织物扫描电镜(SEM)图。图1可见,未经反应的织物表面光滑,没有粒子。
图2为本实施例1制备的多功能的超双疏织物的扫描电镜(SEM)图。图2可见,本实施例得到的多功能的超双疏织物表面沉积多层球状的巯基二氧化硅粒子;图3的局部放大图表明沉积的巯基二氧化硅粒子上还有一层氟化物层,有利于实现超双疏织物的疏水疏油性。实施例1中的超双疏棉布进行了EDS分析,EDS数据也能说明含有F元素;另外对实施例1的棉布进行XPS表面元素分析,分析中含有大量的F元素;因此,能够有效说明氟化层的存在,详细见图15和图16。
图4-8分别为本实施例1制备的超双疏织物对去离子水(表面张力72.8mN/m)、丙三醇(表面张力64mN/m)、乙二醇(表面张力48.4mN/m)、食用油(表面张力35.7mN/m)、十六烷(表面张力27.5mN/m)的接触角照片,从图4-8中的照片可以看出,离子水在超双疏织物表面的接触角为159°、丙三醇在超双疏织物表面的接触角为157°、乙二醇在超双疏织物表面的接触角为154°、食用油在超双疏织物表面的接触角为153°、十六烷在超双疏织物表面的接触角为152°,即表明织物的超双疏特性。
图9为实施例1制备的超双疏织物经乙醇润湿后的水下油(1,2二氯乙烷)接触角照片,图中可以看出乙醇润湿后的水下油(1,2二氯乙烷)接触角为162°,表明了水下超疏油特性.
图10为实施例1制备的超双疏织物被乙醇润湿后的油(异辛烷)下水接触角照片,图中可以看出乙醇润湿后油下水接触角为162°表明了油下超疏水特性。
实施例2
将聚酯类织物(尺寸3cm×3cm)分别用去离子水和乙醇超声清洗15min,在50℃环境下烘干;配制含10wt%γ-巯丙基三乙氧基硅烷和40wt%的正硅酸乙酯的乙醇混合溶液;将织物泡入上述溶液中5min,然后放入到含有氨气的反应容器并在80℃反应120min,反应容器的氨气由25~28%的浓氨水产生,氨水体积分数为1.5~10vt%(相对于容器体),最后将织物放入到80℃下烘干1h,得到巯基二氧化硅修饰的织物;接着配制含5wt%的2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯和0.05wt%的2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的四氢呋喃混合溶液;将巯基二氧化硅修饰的织物放入到光反应溶液中在波长360nm紫外光灯下照射1h,用四氢呋喃洗净,得到超双疏织物。
实施例3
将棉布类织物(尺寸3cm×3cm)分别用去离子水和乙醇超声清洗15min,在50℃环境下烘干;配制含10wt%γ-巯丙基三甲氧基硅烷和30wt%的正硅酸乙酯的乙醇混合溶液;将织物泡入上述溶液中5min,然后放入到含有氨气的反应容器并在45℃反应30min,反应容器的氨气由25~28%的浓氨水产生,氨水体积分数为1.5~10vt%(相对于容器体),最后将织物放入到80℃下烘干1h,得到巯基二氧化硅修饰的织物;接着配制含5wt%2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯和0.05wt%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的四氢呋喃混合溶液;巯基二氧化硅修饰的织物放入到光反应溶液中在波长360nm紫外光灯下照射1h,用四氢呋喃洗净,得到超双疏织物。
实施例4
将尼龙类织物(尺寸3cm×3cm)分别用去离子水和乙醇超声清洗15min,在50℃环境下烘干;配制含10wt%γ-巯丙基三乙氧基硅烷和30wt%的正硅酸乙酯的乙醇混合溶液;将织物泡入上述溶液中5min,然后放入到含有氨气的反应容器并在45℃反应15min,反应容器的氨气由25~28%的浓氨水产生,氨水体积分数为1.5~10vt%(相对于容器体),最后将织物放入到90℃下烘干1h,得到巯基二氧化硅修饰的织物;接着配制含6wt%2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯和0.05wt%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的四氢呋喃混合溶液;巯基二氧化硅修饰的织物放入到光反应溶液中在波长360nm紫外光灯下照射1h,用四氢呋喃洗净,得到超双疏织物。
实施例5
将棉布类织物(尺寸3cm×3cm)分别用去离子水和乙醇超声清洗15min,在50℃环境下烘干;配制含10wt%γ-巯丙基三乙氧基硅烷和30wt%的正硅酸乙酯的乙醇混合溶液;将织物泡入上述溶液中5min,然后放入到含有氨气的反应容器并在45℃反应20min,反应容器的氨气由25~28%的浓氨水产生,氨水体积分数为1.5~10vt%(相对于容器体),最后将织物放入到80℃下烘干1h,得到巯基二氧化硅修饰的织物;接着配制含有质量分数为5wt%2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯和0.05wt%的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的混合四氢呋喃混合溶液;巯基二氧化硅修饰的织物放入到光反应溶液中在波长360nm紫外光灯下照射2h,用四氢呋喃洗净,得到超双疏织物。
实施例6
采用上海中晨数字技术设备有限公司的JC2000C1型接触角测量仪对实施例1~5制备多功能超双疏织物在室温下进行接触角测量,具体结果如表1所示。
表1
从表1可知,本发明法制备的超双疏织物对水、油的接触角都大于150°,表明了其具有疏水疏油的性能。可能是经过氨气反应之后,在织物表面沉积了大量的巯基二氧化硅粒子,这些巯基二氧化硅粒子在织物表面形成了一层粗糙结构,增加了织物表面的粗糙度;经过点击反应修饰上含长氟链的双键化合物后,在粗糙结构表面形成了一层氟化物,能够有效的降低织物表面的表面能,因此具有超双疏的特性。
特别是,从表1可知,在分离轻油和水混合物时,先后用乙醇和水润湿织物表面,能够使超双疏织物形成一层稳定的水层,因此超双疏织物在分离轻油和水的混合物时,水能够通过分离膜,而油会被截留,也因此能有较高的分离效率;而在分离重油和水的混合物时,先后用乙醇和重油对织物进行润湿,使得织物形成了一层稳定的油层,因此超双疏织物在分离重油和水的混合物时,油能通过分离膜而水会被截留在上部玻璃管,也因此能有较高的分离效率。
实施例7
如图11,将实施例1多功能的超双疏织物贴在玻璃片上,玻璃片斜放,织物上放置上沙子作为污染物,滴上水滴,水滴会自然滚落带走表面的脏污,表明超双疏织物的水自清洁性能。
如图12,将实施例1多功能的超双疏织物贴在玻璃片上,玻璃片斜放,织物上放置上沙子作为污染物,滴上乙二醇液滴,乙二醇液滴会自然滚落带走表面的脏污,表明超双疏的织物的水自清洁性能。
实施例8
如图13,将实施例1所得的多功能的超双疏织物浸入到亚甲基蓝的染色水中,然后取出,表面没有沾染任何染料,表面超双疏织物的耐水污性能。
如图14,将实施例1所得的多功能的超双疏织物浸入到花生油中,然后取出,表面没有油污,表明超双疏织物的耐油污性能。
实施例9
超双疏织物的稳定性测试
采用酸碱溶液浸泡、冷热水进行浸泡,紫外光照射、胶带剥离、砂子冲击损坏表面之后,测定水和十六烷的接触角的影响。
酸碱溶液浸泡稳定性:将上述实施例1~5的超双疏织物在强酸或强碱溶液中浸泡12h;测定水和十六烷的接触角。结果说明,超双疏织物在强酸强碱中浸泡12小时之后,水和十六烷的接触角仍然能大于150°,说明该超双疏织物具有较好的耐酸碱性能。
冷热水浸泡稳定性:将上述实施例1~5的超双疏织物在3℃冷水中浸泡24h,或在80℃热水下浸泡3h;测定水和十六烷的接触角。结果说明,超双疏织物在将超双疏织物在3℃冷水中浸泡24h或在80℃热水下浸泡3h,水和十六烷的接触角仍然能大于150°,说明该超双疏织物具有较好的耐冷热水性能。
耐紫外光测试
将各个实施例超双疏织物在360nm的紫外光下照射24h;测定水和十六烷的接触角。结果说明,超双疏织物在强紫外光照射24h之后,水和十六烷的接触角仍然能大于150°,说明该超双疏织物具有较好耐紫外光性能。
耐沙冲击试验
将60g的沙子从15cm的高度自由落下冲击上述实施例1~5的超双疏织物;测定水和十六烷的接触角。结果说明,在经过60g沙子冲击之后,水和十六烷的接触角仍然能大于150°,说明该超双疏织物具有较好耐沙冲击性能。
耐剥离
将上述实施例1~5的超双疏织物用胶布粘牢(用200g重的砝码在胶布表面滚动两次确保胶布与织物粘牢),之后快速的撕掉胶布,经过20次胶布剥离实验后,测定水和十六烷的接触角。结果说明,经过20次胶布剥离实验后,水和十六烷的接触角仍然能大于150°,说明该超双疏织物具有较好耐剥离性能。
以上稳定性测试结果如表2所示。
表2稳定性测试
实施例10
油水分离测试
为了验证实施例材料能够对轻重油分离,进行了油水分离试验。实施例1~5进行油水分离实验中的轻油分别是:异辛烷、正己烷、石油醚;重油分别是:三氯甲烷、1,2二氯乙烷、三氯甲烷。对实施例1~5制备的多功能的超双疏织物进行如下油水分离实验:分离轻油时(密度小于水的油,本实施例中为:异辛烷、正己烷、石油醚),先将织物用乙醇润湿,然后用水润湿后,置于两个夹具中间,夹紧密封,夹具上下端均接有玻璃管,装置垂直放置,倒入去离子水和轻油混合液,水会快速通过分离装置,油会被截留在上部玻璃管;分离重油和水的混合时(密度大于水的油,本实施例中为:三氯甲烷、1,2二氯乙烷、三氯甲烷),先将织物用乙醇润湿,然后用所需分离的重油润湿后,置于两个夹具中间,夹紧密封,夹具上下端均接有玻璃管,装置垂直放置,倒入去离子水和重油混合液,重油会快速通过分离装置,水会被截留在上部玻璃管,分离效率为分离后、前的水的质量比。分离效率计算具体结果1~5如表3所示。结果表明,实施例1~5中的油水分离效率都大于98%,具有很好的油水分离性能。
表3实施例1~5分离效率
从上述实施例从表2可知本发明法制备的织物具有超双疏的特性,克服了现有技术2017103880609材料在分离重油(密度大于的油)和水的混合物时,重油会下沉,而在分离膜与分离水之间形成油膜而阻止分离水的流过,导致分离效率的降低,影响实际的应用的问题。表2也看出本发明可以实现对轻油和重油高效率分离。
从表2可以看出本发明制备的多功能的超双疏织物具有很强的稳定性和剥离强度;从实施例7-10可以看出本发明多功能的超双疏织物可以在油水分离、自清洁、日常生活或工业生产中的防污中的应用,具有多方面的功能。表3可见本发明多功能的超双疏织物油水分离效率都大于98%,具有很好的油水分离性能。
从实施例1-5可见本发明制备方法反应条件温和,反应设备易得,制备用时短。
总之,本发明提供了一种耐用性超双疏织物,解决了超疏水/超亲油和超疏油/超亲水在油水分离方面的不足,并提供一种反应条件温和,反应设备易得,制备用时短,涂层与基底的结合强度高,同时拥有超疏水/超亲油和超疏油/超亲水两种性能的多功能的超双疏织物。
需要说明的是,本发明实施方式不受上述实施例的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明保护范围内。
Claims (8)
1.一种多功能的超双疏织物的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将织物分别用去离子水和无水乙醇超声清洗,烘干;
2)将步骤1)所得的织物在含10~50 wt%的正硅酸乙酯和10~40wt%的巯基硅氧烷的乙醇混合溶液中浸泡5~60min,取出,在含有氨气的气氛中反应5~120min,温度控制为40~90℃,将处理所得织物干燥;所述的含有氨气的气氛是由25~28wt%的浓氨水产生;
3) 将步骤2)所得的织物浸入到含有0.01~6wt%含氟和双键的化合物和0.01~3wt%光引发剂的四氢呋喃混合溶液中,紫外光灯照射下进行点击化学反应,洗净,得到多功能的超双疏织物;
所述的含氟和双键的化合物包括丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、全氟丁基乙基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、全氟癸基乙烯和全氟己基乙烯中的一种或多种;
所述的巯基硅氧烷包括γ-巯丙基三乙氧基硅烷和/或γ-巯丙基三甲氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的多功能的超双疏织物的制备方法,其特征在于:所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的多功能的超双疏织物的制备方法,其特征在于:所述的织物包括聚酯、棉、聚氨酯和尼龙中的一种。
4.根据权利要求1所述的多功能的超双疏织物的制备方法,其特征在于:控制浓氨水在容器中的体积为1 .5~10vt%。
5.根据权利要求1所述的多功能的超双疏织物的制备方法,其特征在于:步骤2)所述的干燥是在40~90℃下干燥0.5~2h;步骤3)洗净是用四氢呋喃洗涤;洗净后还包括干燥。
6.根据权利要求1所述的多功能的超双疏织物的制备方法,其特征在于:步骤1)织物分别用去离子水和无水乙醇超声清洗的时间为10~15min,烘干的温度为30~60℃;所述的紫外光灯发射的光的波长为100~400nm;所述紫外光灯下照射的时间为20~180min。
7.一种多功能的超双疏织物,其特征在于:其由权利要求的1-6任一项所述制备方法制得;所述织物经过氨气环境下处理后表面形成了具有纳微米级别的巯基二氧化硅颗粒,在经过点击化学反应之后,表面形成一层氟化物层,在空气中对于水和表面张力大于27.5mN·m-1的有机溶剂液体,其接触角大于150°,具有空气中超疏水/超疏油的超双疏的特性;用乙醇润湿后,实现了水下油接触角大于150°,油下水接触角大于150°。
8.权利要求7所述的多功能的超双疏织物在油水分离、自清洁、日常生活或工业生产中的防污中的应用。
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