CN110777541A - 一种耐老化抗菌雨衣面料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐老化抗菌雨衣面料，包括基布和耐老化抗菌层，所述的基布包括涤纶、锦纶、乙纶、丙纶等布料，所述的耐老化抗菌层包括高分子载体、石墨烯和二氧化钛的复合材料，所述的石墨烯/二氧化钛复合材料均匀分散在高分子载体中。本发明由于耐老化抗菌层中石墨烯/金属氧化物的复合材料能够有效地吸收紫外线产生光氧化还原能力，既能够有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，又降低了紫外辐照对聚氯乙烯等基布造成的降解作用，因此有效提高雨衣布料的耐老化及抗菌效果，在雨衣的面料领域具有十分广阔的应用前景。

Description

一种耐老化抗菌雨衣面料
技术领域
本发明属于雨衣面料技术领域，具体涉及一种抗老化杀菌雨衣面料的制备方法。
背景技术
目前，市面现有的雨衣布料包括涤纶、锦纶、乙纶、丙纶等合成纤维，这些面料长期在潮湿的环境中使用或存放易滋生细菌，对人体健康不利。此外，由于合成纤维对于紫外线较为敏感，加之酸性雨水也会加速其老化，在常规用雨衣或电动车等防水、抗风等实用环境下容易加速其老化。
目前对人造纤维布料抗菌添加物多以纳米氧化银为主。而这类方法面临成本高，制备工艺复杂的问题。此外，分散于基布中的纳米氧化银利用率不高，导致最终效果不佳。因此，发明一种具备低成本且耐老化抗菌效果显著的雨衣面料具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明以石墨烯和二氧化钛复合物为基布的主要原材料添加剂，提供了一种耐老化抗菌雨衣面料，该方法绿色环保，不含对人体有害的有机物质，涂层杀菌效果明显，且能够有效屏蔽酸碱及紫外线等对基布产生的老化影响，提高雨衣布料的使用寿命。
在一种可实施方式中，所述基布的原料为涤纶、锦纶、聚氯乙烯等常规化工纤维布料，石墨烯/二氧化钛在基布表面形成具有石墨烯搭接结构的薄膜。
在一种可实施方式中，所述的石墨烯/二氧化钛复合材料是二氧化钛颗粒负载于石墨烯片层上形式的复合材料。
在一种可实施方式中，所述的石墨烯材料包括石墨烯、还原氧化石墨烯、氧化石墨烯中的一种或几种。
在一种可实施方式中，所述的高分子助剂包括聚乙烯醇、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丙烯酰胺、聚醚酰亚胺、聚苯胺、聚吡咯、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的中一种或几种，与石墨烯/二氧化钛复合材料共同分散于溶剂中。
在一种可实施方式中，所述溶剂为水、醇类溶剂、脂类溶剂、酰胺类溶剂、N-甲基吡咯烷酮溶剂其中的一种或几种。
在一种可实施方式中，所述的基布在负载耐老化抗菌层之前表面涂有交联剂及引发剂。
在一种可实施方式中，所述的交联剂及引发剂为戊二醛、乙二醛、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、十二烷基磺酸钠的一种或几种。
本发明提供的一种抗老化杀菌雨衣涂层布料及制备方法，通过基布的表面包覆，形成了抗老化的保护层；同时，基布表面的交联剂和引发剂可以提高涂层与基布之间的附着力，并同时使石墨烯/二氧化钛材料形成互联的保护层，降低基布的老化速度，提高二氧化钛的光催化杀菌效率。
附图说明
图1为实施例中的抗老化杀菌雨衣涂层布料的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，本发明实施案例提供一种复合涂层，包括涂层区域1和涂层区域2，涂层区域1的主要构成是交联的高分子材料和少量的石墨烯/二氧化钛材料，涂层区域2主要构成是交织成网络石墨烯/二氧化钛材料，及网络间的少量高分子材料载体。
本发明实施案例中提供的涂层1，将石墨烯和二氧化钛的复合材料利用高分子助剂改善表面电荷状态，使之均匀地分散于溶剂中。当涂层分散液接触于带有交联组分的基布时，涂层中的高分子助剂将在交联组分的作用下交联化，与基布形成强附着力。此外，由于交联组分对于石墨烯/二氧化钛的电荷排斥力，贴近于基布附近将形成富集交联高分子区域，远离基布区域将形成富集石墨烯/二氧化钛的网络。该石墨烯/二氧化钛网络可以屏蔽使基布老化的紫外线、酸碱等外环境，同时，提高二氧化钛的光催化杀菌效率。
本发明实施例中的复合涂层通过选取不同类型的高分子载体，能够适用于各类基布种类及不同含氧量的石墨烯/二氧化钛复合材料。通过本发明复合涂层所修饰的基布较未修饰的基布在相同条件下具备更高的抗老化寿命和杀菌能力。其中高分子载体还用于粘附于基布上，包括高分子单体或聚合物，本发明在此不做具体限制。同样的，本发明实施例对石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯以及金属氧化物的尺寸和结构等不做具体限制。
由于本发明以涂层方式附着于基布表面，且能够形成附着层，耐老化抗菌层。因此，相较于以往在基布原料中添加抗菌剂的方式更加有效。此外，在交联过程中形成的差异化的涂层区域1和涂层区域2可以更为有效地提高功能化涂层的附着力，相较于其他功能化布料制备方法更加节省原料。
下面结合具体实施例对本发明方法作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
步骤1：取5mg/mL浓度的石墨烯/二氧化钛水分散液，加入10wt％的聚乙烯醇水溶液，加入0.1％的聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐并在常温下经磁力搅拌1h使其分散均匀，标记为涂层液。
步骤2：在聚氯乙烯基布表面涂附上含有10wt％戊二醛，1％十二烷基磺酸钠的水溶液，标记为交联引发液。充分浸润基布后将基布放置于步骤1所制备的涂层液中，涂层液与交联引发液质量比为20:1，浸渍2h。
步骤3：将步骤2的基布置入60℃烘箱中2h去除溶剂，获得具有涂层的雨衣面料。
实施例2
步骤1：取10mg/mL浓度的石墨烯/二氧化钛水分散液，加入20wt％的聚乙烯醇水溶液，加入1％的丙烯酰胺并在常温下经磁力搅拌2h使其分散均匀，标记为涂层液。
步骤2：在聚氯乙烯基布表面涂附上含有15wt％乙二醛，2％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液，标记为交联引发液。充分浸润基布后将基布放置于步骤1所制备的涂层液中，涂层液与交联引发液质量比为40:1，浸渍2h。
步骤3：将步骤2的基布置入80℃烘箱中1h去除溶剂，获得具有涂层的雨衣面料。
实施例3
步骤1：取40mg/mL浓度的石墨烯/二氧化钛水分散液，加入30wt％的聚乙烯醇水溶液，加入0.1％的聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐并在常温下经磁力搅拌1h使其分散均匀，标记为涂层液。
步骤2：在聚氯乙烯基布表面涂附上含有10wt％硼酸，1％聚丙烯酰胺的水溶液，标记为交联引发液。充分浸润基布后将基布放置于步骤1所制备的涂层液中，涂层液与交联引发液质量比为10:1，浸渍2h。
步骤3：将步骤2的基布置入90℃烘箱中1h去除溶剂，获得具有涂层的雨衣面料。
实施例4
步骤1：取70mg/mL浓度的石墨烯/二氧化钛水分散液，加入35wt％的聚乙烯醇水溶液，加入0.4％的聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐并在常温下经磁力搅拌3h使其分散均匀，标记为涂层液。
步骤2：在聚氯乙烯基布表面涂附上含有10wt％戊二醛，2％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液，标记为交联引发液。充分浸润基布后将基布放置于步骤1所制备的涂层液中，涂层液与交联引发液质量比为40:1，浸渍2h。
步骤3：将步骤2的基布置入70℃烘箱中2h去除溶剂，获得具有涂层的雨衣面料。

Claims (7)

1.一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于：包括基布和耐老化抗菌层。所述的基布包括涤纶、锦纶、乙纶、丙纶等雨衣布料；所述的耐老化抗菌层包括石墨烯/二氧化钛复合材料、高分子助剂，石墨烯/二氧化钛复合材料与高分子助剂共同分散于溶剂中。
2.根据权利要求1所述一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于：所述的基布是指表面涂有交联剂及引发剂的基布；所述的交联剂和引发剂为戊二醛、乙二醛、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、十二烷基磺酸钠的一种或几种。所述的交联剂和引发剂是通过浸渍或喷涂附在基布上。
3.根据权利要求1所述一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于，所述面料为石墨烯/二氧化钛复合材料在涤纶、锦纶、乙纶、丙纶等常规化工纤维布料表面形成具有石墨烯基搭接结构的面料。
4.根据权利要求1所述一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于，所述石墨烯/二氧化钛复合材料是二氧化钛颗粒负载于石墨烯片层上形式的复合材料。
5.根据权利要求1所述一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于，所述的石墨烯材料包括石墨烯、还原氧化石墨烯、氧化石墨烯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于，所述的高分子助剂包括聚乙烯醇、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丙烯酰胺、聚醚酰亚胺、聚苯胺、聚吡咯、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述一种耐老化抗菌雨衣面料，其特征在于，所述溶剂为水、醇类溶剂、脂类溶剂、酰胺类溶剂、N-甲基吡咯烷酮溶剂其中的一种或几种。
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