CN109610179B - 一种耐磨超疏水织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨超疏水织物及其制备方法，属于超疏水织物领域。本发明方法首先基于多巴胺在有氧、弱碱的条件下发生自聚合反应获得聚多巴胺缓冲液，并沉积在织物表面，其次，借用硫酸镍溶液对织物表面进行粗糙化整理，最后采用低表面能物质十八胺对织物表面处理，最终获得超疏水织物。本发明制得的超疏水织物的接触角可达165°，且经过1000次摩擦后，仍具有超疏水特性，具有较强的耐磨性能，能够大幅度提高织物的应用范围以满足不同领域的需求；此外，织物的经纬向强力得到保留，对织物的应用几乎没有影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨超疏水织物及其制备方法，属于超疏水织物领域。
背景技术
受荷叶效应启发以来，超疏水表面受到众多研究者的青睐，由于超疏水表面具有很强的实际与潜在的应用价值，如自清洁、抗结冰、耐腐蚀、油水分离、防雾等特点，人们不断通过不同的方法，如溶胶凝胶法、模板法、等离子体技术、沉积法、静电纺丝法等，开发不同种类的超疏水材料以满足不同的应用需求，如Zhou等采用多巴胺、硝酸银和十二硫醇制得超疏水铜网，应用于油水分离领域；Bai等利用模板法，以聚苯乙烯为模板，十六烷基三甲基溴化铵为致孔剂，经过煅烧后制得中空介孔SiO2纳米颗粒，然后借助十二烷基三甲氧基硅烷和十八胺，最终在玻璃表面形成超疏水特性，但模板法制备工艺复杂，不易工业化生产与应用。
超疏水织物满足织物与水的静态接触角(Static contact angle)大于150°，而滚动角小于10°的条件，因其具有优良的自清洁、防冰雪、抗污染等特点，应用领域广泛，因此吸引了大量的研究。Zhou等采用原位沉积法，将聚苯胺(PANI)和全氟辛酸(PFOA)引入棉纤维中，制得超疏水、高疏油棉织物，但此方法中用到的PFOA很难降解，并且危害人身健康，不能工业化生产与应用；如Liu等利用多巴胺在含氧、弱碱条件下能够发生自聚合反应，制备得到仿生聚多巴胺@十八胺纳米胶囊(PDA@ODA)，并将其原位沉积在织物表面，制备得到温度响应型超疏水织物；Xue等利用多巴胺能够在氧等离子体照射下能够发生分子链的迁移特性，制备得到氧等离子体响应型疏水涤纶织物。
尽管有多种制备超疏水表面的方法，但是上述方法存在超疏水表面制备工艺复杂，难以工业化应用的缺陷。此外，现有方法制备得到的超疏水织物还存在耐磨性差等问题，因此亟需寻找一种可工业化、简便的制备耐磨超疏水织物和超疏水材料的方法。
发明内容
[技术问题]
本发明要解决的技术问题是：提供一种工业化、简便的制备耐磨超疏水织物和超疏水材料的方法。
[技术方案]
本发明提供了一种简便、快捷的方法制备耐磨超疏水织物，首先基于多巴胺在有氧、弱碱的条件下发生自聚合反应获得聚多巴胺缓冲液，并沉积在织物表面，其次，借用硫酸镍溶液对织物表面进行粗糙化整理，最后采用低表面能物质十八胺对织物表面处理，最终获得超疏水织物。本发明制得的超疏水织物经过1000次摩擦后，仍具有超疏水特性，能够大幅度提高织物的应用范围以满足不同领域的需求；此外，织物的透气性、经纬向强力得到保留，对织物的应用几乎没有影响。
本发明提供的一种耐磨超疏水织物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在搅拌下，将原织物浸渍在多巴胺缓冲液中10～60min，浴比为100-120:1，取出，先用水冲洗织物1～3次，然后置于水中用超声波处理20～30min，再将织物置于20～70℃的烘箱中干燥30～60min；
(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)得到的织物依次在NiSO4溶液中浸渍5～15min、在NaOH溶液中浸渍5～15min，浴比为100-120:1，取出，置于水中用超声波处理5～20min，再将织物置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；
(3)将步骤(2)得到的织物浸渍在十八胺乙醇溶液中10～50min，浴比为100-120:1，取出，置于无水乙醇中用超声波处理5～20min，最后将织物置于30～70℃的烘箱中干燥60～80min；
其中，所述多巴胺缓冲液由以下方法制备：取0.5～10份三(羟基胺基)甲烷，加入水至总重量为1000～1200份，然后加入0.5～5.0份盐酸多巴胺，搅拌至完全溶解，再调节pH值至8.0～9.0即可；
NiSO4溶液为：取30～60份NiSO4·6H2O，加入水至总重量为100～120份，搅拌至完全溶解即可；
NaOH溶液的制备：取0.1～0.5份NaOH，加入水至总重量为100～300份，搅拌至完全溶解即可；
十八胺(ODA)乙醇溶液的制备：取1.5～5.0份ODA，加入无水乙醇至总重量为100～150份，然后置于50～70℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解即可。
在本发明的一种实施方式中，所述搅拌优选为磁力搅拌。
在本发明的一种实施方式中，所述超声的频率为50～80HZ。
在本发明的一种实施方式中，所述超声过程中水需浸没织物。
在本发明的一种实施方式中，所述调节pH值的溶液为0.5～1.5M盐酸。
在本发明的一种实施方式中，所述水优选为去离子水。
本发明还提供了上述方法制备得到耐磨超疏水织物。
本发明还提供了一种超疏水材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在搅拌的条件下，将基材浸渍在多巴胺缓冲液中10～60min，取出，浴比为100-120:1，先用水冲洗基材1～5min，然后置于水中用超声波处理20～30min，然后将基材置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；
(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)得到的基材依次在NiSO4溶液中浸渍5～15min和NaOH溶液中浸渍5～8min，浴比为100-120:1，取出，置于水中用超声波处理5～20min，再将基材置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；
(3)将步骤(2)得到的基材浸渍在十八胺的乙醇溶液中10～50min，浴比为100-120:1，取出，置于无水乙醇中用超声波处理5～20min，最后将基材置于30～70℃的烘箱中干燥60～80min；
其中，所述多巴胺缓冲液由以下方法制备：取0.5～10份三(羟基胺基)甲烷，加入水至总重量为1000～1200份，然后加入0.5～5.0份盐酸多巴胺，搅拌至完全溶解，再调节pH值至8.0～9.0即可；
NiSO4溶液为：取30～60份NiSO4·6H2O，加入水至总重量为100～120份，搅拌至完全溶解即可；
NaOH溶液的制备：取0.1～0.5份NaOH，加入水至总重量为100～300份，搅拌至完全溶解即可；
十八胺(ODA)乙醇溶液的制备：取1.5～5.0份ODA，加入无水乙醇至总重量为100～150份，然后置于50～70℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解即可。
在本发明的一种实施方式中，所述基材为用做建筑、设备、车辆的材料或用于油水分离领域的材料。
在本发明的一种实施方式中，所述基材为海绵、铜网、聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料或钢铁中的任一种。
本发明还提供了上述方法制备得到耐磨超疏水材料。
本发明取得的有益效果：
(1)本发明首次使用三(羟基胺基)甲烷、盐酸多巴胺、六水合硫酸镍和十八胺组合制备得到耐摩擦超疏水织物，制备得到的超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水特性，且本发明方法制备得到的超疏水织物的断裂强度损失小，损失10％以下，仍能够保持原织物的性能，此外，制备得到的超疏水织物的透气性最高可达124mm/s，仍然具有较好的透气性，可见，超疏水整理对穿着的舒适度的影响不大。
(2)本发明方法能够对多种材料(例如海绵、聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料、钢铁)进行超疏水处理，制备得到超疏水材料，经过长久的摩擦后，仍具有很强的超疏水特性。
(3)本发明方法制备过程方便快捷，易操作，所用材料绿色环保，对人体及环境完全无任何毒害作用。
附图说明
图1：棉织物耐磨超疏水整理前后的SEM图，其中，(a)原棉织物；(b)耐磨超疏水整理后的棉织物。
图2：实施例5整理后得到耐磨超疏水棉织物与水的静态接触角。
具体实施方式
三(羟基胺基)甲烷(99％)，国药集团化学试剂有限公司；盐酸多巴胺(98％)，阿拉丁试剂；NiSO4·6H2O(99％)，GENERAL-REAGENT；十八胺(97％),天津市光复精细化工研究所；无水乙醇(99.7％)，国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠(96％)，国药集团化学试剂有限公司。
接触角测试：DSA100型液滴形状分析仪，Rüssa。
滚动角测试：自制测定方法，所述方法为：取一长条形硬纸板(50cmm×10cmm)，对折至25cm×10cm长条状。沿对折线将底端面(25cm×10cm)用胶带固定在平滑的桌面上，确保上顶面(25cm×10cm)可以自由抬起而沿着对折线呈现180°的旋转。然后用双面胶将1cm×2cmm的超疏水织物固定在上顶面的表面，此时上顶面与下底面重合。将5μL水滴滴在超疏水表面的瞬间，立即缓慢掀起上顶面(即上顶面沿着对折线做旋转运动)至水滴刚刚开始滚落为止，固定上顶面此时的位置，用量角器测量此时上顶面于下底面之间的角度，记为β1。然后再滴加5μL水滴在织物表面，观察水滴是否自由滚落，如果能够自由滚落，在稍微将上顶面向下旋转很小角度，重复滴加同体积大小的水滴，直至水滴不能自由滚落，记录此时上顶面的位置，用量角器测量此时上顶面于下底面之间的角度，记为β2，则此时织物的滚动角最大值为β1，最小值为β2，最后取β1和β2的平均值，即为织物的滚动角，此时滚动角误差值也可以确定；如果不能自由滚落，则继续向上旋转上顶面，滴加同体积的水滴，直至水滴刚刚能够自由滚落，并记录此时上顶面的位置，用量角器测量此时上顶面于下底面之间的角度，记为β3，则此时织物的滚动角为β3。每个样品的滚动角测量三次，并取平均值。
摩擦方法：根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测量整理后疏水织物的耐磨性。
断裂强度的测试方法：根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向和纬向断裂强力。
透气性的检测方式：根据GB/T5453-1997《纺织品织物透气性的测试》在YG(B)461E型数字式织物透气量仪上进行测试。设定压差是100Pa，试样面积为50cm2，每个样品测3次，取平均值。
实施例1
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入1.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取30份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取1.5份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为150.1°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为9°。
3.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为653N，纬向断裂强力为317N。
实施例2
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取30份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取1.5份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为151.6°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为8°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过50次摩擦后仍具有超疏水性能(CA＝150.2°)。
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为655N，纬向断裂强力为315N。
实施例3
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取1.5份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为154°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为6°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过500次摩擦后仍具有超疏水性能(CA＝151.6°),1000次摩擦后具有高疏水性能(CA＝146.2°)。
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为652N，纬向断裂强力为311N。
实施例4
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取3.0份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为161°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为3°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(CA＝151.3°)。
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为658N，纬向断裂强力为312N。
实施例5
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取4.0份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为165°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为2°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(CA＝152°)。
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为650N，纬向断裂强力为313N。
实施例6
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取4.5份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为164°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为2°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(CA＝151.7°)。
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为651N，纬向断裂强力为321N。
实施例7
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取5.0份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为164°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为2°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过1000次摩擦后仍具有超疏水性能(CA＝152.3°)。
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为653N，纬向断裂强力为315N。
考察不同浓度的盐酸多巴胺、硫酸镍、十八胺对织物的超疏水性的影响，结果见表1，十八胺的浓度增加使得制备得到的织物的静态接触角增大，实施例5制备得到的超疏水织物的静态接触角最高可达165°，同时对织物的断裂强力影响较小。同时对实施例5制备得到的超疏水织物进行摩擦时间，并测定在不同的摩擦次数下的静态接触角，在摩擦1000次后，织物的静态接触角仍达152°，属于超疏水织物，可见本发明制备得到了耐磨型的超疏水织物。
表1盐酸多巴胺、硫酸镍、十八胺的浓度对织物疏水性的影响
表2实施例5制备得到的超疏水织物在不同的摩擦次数下的接触角
实施例8
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④取4.0份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
⑤在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的基材浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗基材，其次置于去离子水超声8min，然后将基材置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述基材依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述基材浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将基材置于45℃的烘箱中干燥80min，即可得到超疏水基材，其中基材为聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料或钢铁，对制备得到的超疏水材料摩擦多次后进行静态水接触角测定，结果如表3所示，可见制备得到的材料均具有超疏水特性，且摩擦50次后仍具有超疏水特性。
表3不同基材被整理后，经过不同摩擦次数后的接触角值
对照例1
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，用DSA100接触角测量仪测得接触角为0°。
2.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为658N，纬向断裂强力为318N。
对照例2
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取60份NiSO4·6H2O于烧杯内，加入去离子水至总重量为100份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
④在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物依次浸渍在NiSO4溶液中15min、NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为104°。
2.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为647N，纬向断裂强力为312N。
对照例3
①室温下，取1.5份三(羟基胺基)甲烷于烧杯内，加入去离子水至总重量为1000份，然后加入3.0份盐酸多巴胺，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，再用2.0M盐酸调节其pH值至8.5。
②取0.15份NaOH于烧杯内，加入去离子水至总重量为300份，然后用磁力搅拌器搅拌至完全溶解。
③取4.0份ODA于烧杯内，加入无水乙醇至总重量为110份，然后将烧杯置于60℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解。
④在磁力搅拌器的搅拌下，将洁净的原棉织物浸渍在多巴胺缓冲液中35min，取出，先用大量的去离子水冲洗原棉织物，其次置于去离子水超声8min，然后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥30min。在磁力搅拌器的搅拌下，将上述棉织物浸渍在NaOH溶液中7min，取出，置于去离子中超声8min，并置于45℃的烘箱中干燥30min。将上述棉织物浸渍在ODA的乙醇溶液中40min，取出，置于无水乙醇中超声7min，最后将棉织物置于45℃的烘箱中干燥80min。
测试及结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为149°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为15°。
3.根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用Y(B)571-II型色牢度摩擦仪测得超疏水织物经过50次摩擦后不在具有超疏水性能(CA＝142.3°)
4.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为643N，纬向断裂强力为308N。
对照例4
采用十八硫醇替代十八胺，其余条件和步骤与实施例5相同，制备得到的的织物进行相应的测试。
请给出测试结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为148°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为19°。
3.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为636N，纬向断裂强力为295N。
可见，十八硫醇虽然和十八胺都是常见的低表面能物质，但是十八胺和镍粒子形成协同作用，使得织物满足超疏水织物的条件，而十八硫醇则不具备此种性质，因此制备的织物不满足超疏水性质。
对照例5
NiSO4溶液和NaOH溶液浸渍顺序改变，其余条件和步骤与实施例5相同，制备得到的的织物进行相应的测试。
请给出测试结果：1.取上述整理得到的织物制成待测样品，在五个不同的位置用DSA100接触角测量仪测得接触角平均值为147.2°。
2.用自制的方法测得此时织物的滚动角为21°。
3.根据GB/T 3923.1-2013，使用HD026N+型电子织物强力仪测定整理后织物经向断裂强力为633N，纬向断裂强力为298N。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (9)
1.一种耐磨超疏水织物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在搅拌的条件下，将原织物浸渍在多巴胺缓冲液中10～60min，浴比为100-120:1，取出，先用水冲洗织物1～3次，然后置于水中用超声波处理20～30min，再将织物置于20～70℃的烘箱中干燥30～60min；
(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)得到的织物依次在NiSO4溶液中浸渍5～15min、在NaOH溶液中浸渍5～15min，浴比为100-120:1，取出，置于水中用超声波处理5～20min，再将织物置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；
(3)将步骤(2)得到的织物浸渍在十八胺乙醇溶液中10～50min，浴比为100-120:1，取出，置于无水乙醇中用超声波处理5～20min，最后将织物置于30～70℃的烘箱中干燥60～80min；
所述NiSO4溶液为：取30～60份NiSO4·6H2O，加入水至总重量为100～120份，搅拌至完全溶解即可；所述NaOH溶液为：取0.1～0.5份NaOH，加入水至总重量为100～300份，搅拌至完全溶解即可；所述十八胺乙醇溶液为：取1.5～5.0份ODA，加入无水乙醇至总重量为100～150份，然后置于50～70℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解即可制得。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨超疏水织物的制备方法，其特征在于，所述多巴胺缓冲液包括三(羟基胺基)甲烷、盐酸多巴胺和水，由以下方法制备：取0.5～10份三(羟基胺基)甲烷，加入水至总重量为1000～1200份，然后加入0.5～5.0份盐酸多巴胺，搅拌至完全溶解，再调节pH值至8.0～9.0即可。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨超疏水织物的制备方法，其特征在于，所述调节pH值的溶液为0.5～1.5M盐酸。
4.权利要求1～3任一所述的一种耐磨超疏水织物的制备方法制备得到耐磨超疏水织物。
5.利用权利要求4所述的耐磨超疏水织物制备得到的衣物。
6.一种耐磨超疏水材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在搅拌的条件下，将基材浸渍在多巴胺缓冲液中10～60min，取出，浴比为100-120:1，先用水冲洗基材1～5min，然后置于水中用超声波处理20～30min，然后将基材置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；
(2)在搅拌的条件下，将步骤(1)得到的基材依次在NiSO4溶液中浸渍5～15min和NaOH溶液中浸渍5～8min，浴比为100-120:1，取出，置于水中用超声波处理5～20min，再将基材置于20～70℃的烘箱中干燥15～30min；
(3)将步骤(2)得到的基材浸渍在十八胺的乙醇溶液中10～50min，浴比为100-120:1，取出，置于无水乙醇中用超声波处理5～20min，最后将基材置于30～70℃的烘箱中干燥60～80min；
其中，所述多巴胺缓冲液由以下方法制备：取0.5～10份三(羟基胺基)甲烷，加入水至总重量为1000～1200份，然后加入0.5～5.0份盐酸多巴胺，搅拌至完全溶解，再调节pH值至8.0～9.0即可；NiSO4溶液为：取30～60份NiSO4·6H2O，加入水至总重量为100～120份，搅拌至完全溶解即可；NaOH溶液的制备：取0.1～0.5份NaOH，加入水至总重量为100～300份，搅拌至完全溶解即可；十八胺(ODA)乙醇溶液的制备：取1.5～5.0份ODA，加入无水乙醇至总重量为100～150份，然后置于50～70℃的恒温水浴锅内加热，直至ODA完全溶解即可；所述基材为用做建筑、设备、车辆的材料或用于油水分离领域的材料。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨超疏水材料的制备方法，其特征在于，所述基材为聚四氟乙烯、玻璃、木板、塑料、钢铁、海绵或铜网中的任一种。
8.根据权利要求6或7所述的一种耐磨超疏水材料的制备方法，其特征在于，所述调节pH值的溶液为0.5～1.5M盐酸。
9.权利要求6～7任一所述的一种耐磨超疏水织物的制备方法制备得到的耐磨超疏水材料。
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