CN111411512A - 一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物，所述方法包括如下步骤：将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶；将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物；将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶；采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。本发明的制备方法，其操作简便，有利于提高生产效率，节约成本，具有持久、高效的疏水效果，并且能够实现了织物疏水性能的自修复，对机械摩擦和化学氧化的表面破坏均具有良好的自修复效果，同时具有优异的抗菌性能。

Description

一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物
技术领域
本发明涉及一种超疏水织物的制备方法及其超疏水织物，特别涉及一种具高效、耐久、自修复和抗菌功能的超疏水织物的制备方法及其超疏水织物。
背景技术
材料表面的浸润性能与其表面微结构和表面能具有直接相关性，通过表面处理所获得的具有疏水，甚至超疏水界面，具有良好的自清洁、抗结冰、耐腐蚀等性能，在工程技术、生物医学、农业生产以及人们的日常生活中具有广阔的应用前景。以柔性织物为基底构筑的超疏水纺织品，在户外服装面料、户外工程用纺织品等方面具有广泛的用途。目前的超疏水纺织品基本制备方法是利用低表面能助剂对织物进行整理，从而减少织物的表面能，达到较高的水接触角。其中，效果较好的为含氟的助剂，特别是全氟的助剂。但由于含氟试剂的毒性，无氟硅烷或硅氧烷类助剂受到越来越多的关注，但其整理后的织物疏水性能不是很好。为了提高无氟硅烷或硅氧烷类助剂整理纺织品的疏水性能，往往需要添加一些微纳米颗粒来增加织物表面的粗糙度，从而提高其疏水性能。
但是，通过混合微纳米颗粒和无氟硅烷或硅氧烷类助剂对织物进行整理存在诸多问题，例如：(1)工艺过程复杂，加工成本高。需要先制备具有一定粒径的微纳米颗粒，然后再将其均匀分散到整理助剂中，继而通过后整理的方式整理到织物上。并且微纳米颗粒在整理剂中的均匀分散和均匀整理到织物上是存在的技术难题。(2)超疏水效果在使用过程中耐久性不高。由于织物的摩擦导致表面结构的破坏，或洗涤过程中洗涤剂的附着，从而导致疏水性能的下降，甚至由疏水变为亲水。并且，破损后的亲水结构处易粘附其他物质从而滋生细菌，细菌的滋生会进一步加剧其疏水结构的破坏，从而给人体带来危害或使用带来不便。
因此，如何以一种简便的加工工艺实现微纳米材料复合的整理剂对织物进行整理，从而获得具有高效、耐久性能的超疏水纺织品，以及实现使用过程中磨损部位的抗菌和疏水性能的自我修复，仍然是制备高性能超疏水纺织品的技术难题。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种超疏水织物的制备方法及其织物，其制备工艺简单，制备的织物性能稳定，具有高耐久性和抗菌、自修复性能。具体技术方案如下所述：
第一方面，本发明提供一种超疏水织物的制备方法，包括如下步骤：
S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶；
S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物；
S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶；
S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
进一步地，步骤S1具体包括：
S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液；
S12、将钛酸四丁酯无水乙醇溶液添加到由无水乙醇、冰醋酸和去离子水形成的混合溶液中，在室温下搅拌水解生成二氧化钛溶胶，其中，所述钛酸四丁酯无水乙醇溶液与混合溶液的体积比为1:1～1:2；混合溶液中，所述无水乙醇、冰醋酸和去离子水的体积比为3:1:1～6:1:1。
进一步地，步骤S2中，两亲性聚合物为两亲性超支化聚合物，所述两亲性超支化聚合物为内部含有氨基的亲水性超支化结构、外部为疏水性烷烃直链的核壳结构超支化聚合物。
进一步地，步骤S2具体包括：
将硝酸银水溶液加入到两亲性超支化聚合物的乙醇溶液中并搅拌，获得络合银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液。
进一步地，所述硝酸银水溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，两亲性超支化聚合物的乙醇溶液的浓度为5～100g/L，硝酸银水溶液与两亲性超支化聚合物乙醇溶液的体积比为1:5～1:20。
进一步地，步骤S3具体包括：
S31、将步骤S2获得的络合银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液搅拌加入到步骤S1获得的二氧化钛溶胶中，获得混合溶胶，其中，络合银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液与二氧化钛溶胶的体积比为1:10～1:30；
S32、将硅氧烷加入步骤S31获得的混合溶胶中，在温度30～70℃下反应5～10小时，获得硅氧烷改性溶胶，其中，硅氧烷与混合溶胶的体积比为1:8～1:50。
进一步地，所述硅氧烷包括十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种混合。
进一步地，步骤S4具体包括：
S41、采用步骤S32制备的硅氧烷改性溶胶对织物进行浸轧整理，其中，浸轧压力100～500N，浸轧循环2～4次；
S42、将浸轧整理后的织物在温度120～150℃下处理30～120min，取出后依次采用无水乙醇和去离子水清洗，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
进一步地，步骤S4获得的超疏水织物的水接触角达到150°～160°。
第二方面，本发明还提供一种超疏水织物，其采用第一方面所述的方法制得。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的制备方法，其通过纳米银和纳米二氧化钛在高温固化过程中同步在织物上生成，操作简便，有利于提高生产效率，节约成本，且整理效果好。
2、本发明的制备方法，其通过硅氧烷自身以及与二氧化钛和两亲性超支化聚合物发生交联，在织物上形成了稳定的疏水层，具有持久、高效的疏水效果。
3、本发明的制备方法，其在热作用下，通过疏水链的旋转与转移实现了织物疏水性能的自修复，对机械摩擦和化学氧化的表面破坏均具有良好的自修复效果。
4、本发明的织物具有优异的抗菌性能，在疏水层破坏后能够避免细菌的滋生，保持其长期的自修复性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明的织物在不同次数干摩擦后及经热处理修复后织物表面的水接触角分析图；
图2是本发明的超疏水织物原样依次经过低温氧等离子体处理和热处理修复后水滴变化效果图，其中，(a)水滴于超疏水织物原样上，(b)水滴于经低温氧等离子体处理的织物原样上，(c)水滴于经低温氧等离子体处理后再热处理修复后的织物原样上；
图3为本发明的超疏水织物在不同循环次数下经低温氧等离子体破坏和修复后织物的疏水性能分析图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶。
S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液。
S12、在室温下将100ml浓度为250g/L的钛酸四丁酯无水乙醇溶液逐滴滴加到由80ml无水乙醇、20ml冰醋酸和20ml去离子水组成的混合溶液中，边滴加边搅拌，滴加完后继续在室温下搅拌至溶液出现淡蓝色，制备出二氧化钛溶胶。
S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物。
将1ml浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液逐滴滴加到10ml浓度为20g/L的两亲性超支化聚合物乙醇溶液中，边滴加边搅拌，得到络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液。在其他实施例中，所述两亲性超支化聚合物乙醇溶液浓度还可以为100g/L。在另一个实施例中，所述两亲性超支化聚合物乙醇溶液浓度还可以为5g/L。
在该实施例中，所述硝酸银水溶液与两亲性超支化聚合物乙醇溶液的体积比为1:10；在另一个实施例中，硝酸银水溶液与两亲性超支化聚合物乙醇溶液的体积比为1:5；在再一个实施例中，硝酸银水溶液与两亲性超支化聚合物乙醇溶液的体积比为1:20。
S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶。
S31、将步骤S2得到的络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液加入到二氧化钛溶胶中，并搅拌混合均匀，获得混合溶胶。
S32、加入14ml的十二烷基三甲氧基硅烷于步骤S31中的混合溶胶中，30℃下搅拌反应6h，获得硅氧烷改性溶胶。在另一个他实施例中，步骤S32的反应温度还可以为70°，反应时间为5h；在再一个实施例中，步骤S32的反应温度还可以为30°，反应时间为10h。
S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
S41、采用硅氧烷改性溶胶对棉织物进行浸轧整理，浸轧压力300N，浸轧循环操作3次。
S42、将浸轧整理后的棉织物置于135℃烘箱中高温处理1h，取出后先用无水乙醇清洗三次，再用去离子水清洗，即得到纳米二氧化钛和纳米银复合的具有高效、耐久、自修复、抗菌功能的超疏水织物。
经检测，本实施例制备的超疏水织物，其水接触角为158.2°。经1000次循环干摩擦后织物的水接触角为151.3°，5000次循环干摩擦后织物的水接触角为142.1°。5000次摩擦后的织物在80℃烘箱中加热30分钟后，其水接触角可恢复到150.9°。
通过将水滴于超疏水织物原样上，水滴于超疏水织物原样上水接触角为158.2°；通过将水滴于经低温氧等离子体处理的织物原样上，该超疏水织物经低温等离子体处理后，织物表面变为超亲水，水接触角由158.2°变为0；通过将水滴于经热处理修复后的织物原样上，经低温等离子体处理后的织物原样再经80℃烘箱加热30分钟后，水接触角恢复到152.4°。
本实施例制备的超疏水织物进行30次标准洗涤后，水接触角由158.2°变为145.3°，然后经1h紫外光照射后洗涤后的织物水接触角恢复到154.6°，可见，本发明制备的超疏水织物具有良好的光催化自修复性能，能够催化降解织物表面残留的洗涤剂，经0.5～2h紫外光照射后能够使其水接触角恢复到150°以上。
经过对实施例制备的超疏水织物进行抗菌测试，本实施例的超疏水织物经低温氧等离子体处理后变为亲水，测试其抗菌性能得到抑菌率为99.5％，可见，本发明的超疏水织物具有良好的抗菌性能，抑菌率达到99％以上。
实施例2
S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶。
S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液。
S12、在室温下将100ml浓度为250g/L的钛酸四丁酯无水乙醇溶液逐滴滴加到由80ml无水乙醇、20ml冰醋酸和20ml去离子水组成的混合溶液中，边滴加边搅拌，滴加完后继续在室温下搅拌至溶液出现淡蓝色，制备出二氧化钛溶胶。
S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物。
将1ml浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液逐滴滴加到10ml浓度为20g/L的两亲性超支化聚合物乙醇溶液中，边滴加边搅拌，得到络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液。
S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶。
S31、将步骤S2得到的络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液加入到二氧化钛溶胶中，并搅拌混合均匀，获得混合溶胶。
S32、加入19ml的十二烷基三甲氧基硅烷于步骤S31中的混合溶胶中，30℃下搅拌反应6h，获得硅氧烷改性溶胶。
S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
S41、采用硅氧烷改性溶胶对棉织物进行浸轧整理，浸轧压力300N，浸轧循环操作3次。
S42、将浸轧整理后的棉织物置于135℃烘箱中高温处理1h，取出后先用无水乙醇清洗三次，再用去离子水清洗，即得到纳米二氧化钛和纳米银复合的具有高效、耐久、自修复、抗菌功能的超疏水织物。
经检测，本实施例制备的超疏水织物，其水接触角为154.8°。经1000次循环干摩擦后织物的水接触角为150.9°，5000次循环干摩擦后织物的水接触角为141.7°。5000次摩擦后的织物在80℃烘箱中加热30分钟后，其水接触角可恢复到150.5°。
通过将水滴于超疏水织物原样上，水滴于超疏水织物原样上水接触角为154.8°；通过将水滴于经低温氧等离子体处理的织物原样上，该超疏水织物经低温等离子体处理后，织物表面变为超亲水，水接触角由154.8°变为0；通过将水滴于经热处理修复后的织物原样上，经低温等离子体处理后的织物原样再经80℃烘箱加热30分钟后，水接触角恢复到151.6°。
本实施例制备的，超疏水织物进行30次标准洗涤后，水接触角由154.8°变为142.7°，然后经1h紫外光照射后洗涤后的织物水接触角恢复到152.5°，可见，本发明制备的超疏水织物具有良好的光催化自修复性能，能够催化降解织物表面残留的洗涤剂，经0.5～2h紫外光照射后能够使其水接触角恢复到150°以上。
经过对本实施例的超疏水织物进行抗菌测试，本实施例的超疏水织物经低温氧等离子体处理后变为亲水，测试其抗菌性能得到抑菌率为99.5％，可见，本发明的超疏水织物具有良好的抗菌性能，抑菌率达到99％以上。
实施例3
S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶。
S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液。
S12、在室温下将100ml浓度为250g/L的钛酸四丁酯无水乙醇溶液逐滴滴加到由80ml无水乙醇、20ml冰醋酸和20ml去离子水组成的混合溶液中，边滴加边搅拌，滴加完后继续在室温下搅拌至溶液出现淡蓝色，制备出二氧化钛溶胶。
S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物。
将1ml浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液逐滴滴加到10ml浓度为20g/L的两亲性超支化聚合物乙醇溶液中，边滴加边搅拌，得到络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液。
S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶。
S31、将步骤S2得到的络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液加入到二氧化钛溶胶中，并搅拌混合均匀，获得混合溶胶。
S32、加入9ml的十二烷基三甲氧基硅烷于步骤S31中的混合溶胶中，30℃下搅拌反应6h，获得硅氧烷改性溶胶。
S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
S41、采用硅氧烷改性溶胶对棉织物进行浸轧整理，浸轧压力300N，浸轧循环操作3次。
S42、将浸轧整理后的棉织物置于135℃烘箱中高温处理1h，取出后先用无水乙醇清洗三次，再用去离子水清洗，即得到纳米二氧化钛和纳米银复合的具有高效、耐久、自修复、抗菌功能的超疏水织物。
经检测，本实施例制备的超疏水织物，其水接触角为155.1°。经1000次循环干摩擦后织物的水接触角为151°，5000次循环干摩擦后织物的水接触角为141.5°。5000次摩擦后的织物在80℃烘箱中加热30分钟后，其水接触角可恢复到150.6°。
通过将水滴于超疏水织物原样上，水滴于超疏水织物原样上水接触角为155.1°；通过将水滴于经低温氧等离子体处理的织物原样上，该超疏水织物经低温等离子体处理后，织物表面变为超亲水，水接触角由155.1°变为0；通过将水滴于经热处理修复后的织物原样上，经低温等离子体处理后的织物原样再经80℃烘箱加热30分钟后，水接触角恢复到151.9°。
该实施例中，超疏水织物进行30次标准洗涤后，水接触角由155.1°变为143.7°，然后经1h紫外光照射后洗涤后的织物水接触角恢复到153.2°，可见，本发明制备的超疏水织物具有良好的光催化自修复性能，能够催化降解织物表面残留的洗涤剂，经0.5～2h紫外光照射后能够使其水接触角恢复到150°以上。
经过对实施例的超疏水织物进行抗菌测试，本实施例的超疏水织物经低温氧等离子体处理后变为亲水，测试其抗菌性能得到抑菌率为99.5％，可见，本发明的超疏水织物具有良好的抗菌性能，抑菌率达到99％以上。
实施例4
S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶。
S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液。
S12、在室温下将100ml浓度为250g/L的钛酸四丁酯无水乙醇溶液逐滴滴加到由80ml无水乙醇、20ml冰醋酸和20ml去离子水组成的混合溶液中，边滴加边搅拌，滴加完后继续在室温下搅拌至溶液出现淡蓝色，制备出二氧化钛溶胶。
S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物。
将1ml浓度为0.2mol/L的硝酸银水溶液逐滴滴加到10ml浓度为20g/L的两亲性超支化聚合物乙醇溶液中，边滴加边搅拌，得到络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液。
S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶。
S31、将步骤S2得到的络合有银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液加入到二氧化钛溶胶中，并搅拌混合均匀，获得混合溶胶。
S32、加入14ml的十二烷基三甲氧基硅烷于步骤S31中的混合溶胶中，30℃下搅拌反应6h，获得硅氧烷改性溶胶。在另一个实施例中，所述硅氧烷与混合溶胶的体积比可以为1:8；在再一个实施例中，所述硅氧烷与混合溶胶的体积比为1:50。
S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
S41、采用硅氧烷改性溶胶对棉织物进行浸轧整理，浸轧压力300N，浸轧循环操作3次。
S42、将浸轧整理后的棉织物置于135℃烘箱中高温处理1h，取出后先用无水乙醇清洗三次，再用去离子水清洗，即得到纳米二氧化钛和纳米银复合的具有高效、耐久、自修复、抗菌功能的超疏水织物。
经检测，本实施例制备的超疏水织物，其水接触角为158.4°。经1000次循环干摩擦后织物的水接触角为151.4°，5000次循环干摩擦后织物的水接触角为142.5°。5000次摩擦后的织物在80℃烘箱中加热30分钟后，其水接触角可恢复到151°。
通过将水滴于超疏水织物原样上，水滴于超疏水织物原样上水接触角为158.4°；通过将水滴于经低温氧等离子体处理的织物原样上，该超疏水织物经低温等离子体处理后，织物表面变为超亲水，水接触角由158.4°变为0；通过将水滴于经热处理修复后的织物原样上，经低温等离子体处理后的织物原样再经80℃烘箱加热30分钟后，水接触角恢复到151.9°。
该实施例中，超疏水织物进行30次标准洗涤后，水接触角由158.4°变为144.6°，然后经1h紫外光照射后洗涤后的织物水接触角恢复到154.8°，可见，本发明制备的超疏水织物具有良好的光催化自修复性能，能够催化降解织物表面残留的洗涤剂，经0.5～2h紫外光照射后能够使其水接触角恢复到150°以上。
经过对实施例的超疏水织物进行抗菌测试，本实施例的超疏水织物经低温氧等离子体处理后变为亲水，测试其抗菌性能得到抑菌率为99.5％，可见，本发明的超疏水织物具有良好的抗菌性能，抑菌率达到99％以上。
实施例5
本发明还提供一种超疏水织物，其采用上述实施例的方法制得。
需要说明的是，本发明的织物包括但不限于棉织物、织物、毛织物、丝绸织物、化纤织物、针织品和裘皮及皮革面料等。
本发明通过采用将织物浸轧纳米二氧化钛和纳米银复合溶胶整理液并高温固化的工艺实现纳米二氧化钛和纳米银在织物纤维表面的原位生成和交联固着。两亲性超支化聚合物外部为长链烷烃，能够与硅氧烷很好的混合、互溶，内部为含有亚氨基的类球形超支化结构，能够络合银离子，并在高温固化过程中通过自身的催化还原作用将银离子还原，继而通过自身的反向单分子胶束控制形成具有粒径小、分布窄的纳米银颗粒。同时，两亲性超支化聚合物的内部空腔结构也为纳米二氧化钛的生成起到了良好的粒径调节作用和保护固着作用，通过其能够在织物表面形成比较均匀的粗糙结构，从而有利于生成高效的疏水表面。
另外，硅氧烷的加入能够与二氧化钛表面的羟基反应，并且与两亲性超支化聚合物中为接枝的氨基反应，并相互之间交联，从而在织物表面形成一层以纳米颗粒为支撑的超疏水层。由于硅氧烷的交联固着，二氧化钛被两亲性超支化聚合物包裹并通过硅氧烷交联，或直接与硅氧烷反应交联，形成的超疏水层具有很好的牢度，从而避免了表面整理的纳米颗粒在使用过程中的摩擦脱落。并且表面的疏水层在破坏后能够在热的作用下，通过疏水链的旋转与位移达到高效的自修复性能。
请参阅图1至图3，如图1所示，机械摩擦对织物表面具有一定的破坏作用，水接触角呈现下降趋势，但影响不大，体现了经纳米二氧化钛和纳米银复合溶胶整理后超疏水织物良好的耐久性。当摩擦5000次后，织物表面的水接触角从最初的158.1°下降到141.2°，5000次摩擦后再经热处理修复后其水接触角恢复到151.4°。本发明的超疏水织物不仅能够对机械摩擦的破损进行很好的修复，对化学氧化降解的破坏也能达到很好的修复，例如低温氧等离子体的破坏作用。如图2和3所示，经低温氧等离子体的氧化破坏后织物由超疏水变为超亲水，接触角为0，水滴直接被织物吸收，但当经过热处理修复后织物又变回超疏水。并且具有多次循环恢复性能，4次循环后织物的水接触角仍能保持在152°(图3)。由此可知，本发明以纳米二氧化钛和纳米银构筑的纳米粗糙基底，不仅能够增强其疏水性能，还能够起到催化降解和抗菌的功能。由于织物在洗涤过程中使用的洗涤剂会粘附在织物上，从而降低其疏水性能，通过紫外光的照射，织物中的二氧化钛能够将附着在织物上的洗涤剂催化分解，从而恢复其优异的疏水性能。另外，在特殊情况下，如强烈的机械作用或氧化作用，超疏水织物会丧失其疏水性能，变为亲水，或织物的局部破坏，如果不能及时修复，在一定的环境下会滋生细菌，从而彻底破坏其性能，丧失自修复性。本发明制备方法同时生成了高效抗菌的纳米银，能够在疏水性能暂时破坏的情况下释放银离子，抑制细菌在破损表面的粘附生长。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种超疏水织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将钛酸四丁酯进行水解，获得二氧化钛溶胶；
S2、将银离子与两亲性聚合物发生络合反应，获得络合银离子的两亲性聚合物；
S3、将络合银离子的两亲性聚合物加入到二氧化钛溶胶中形成混合溶胶，在混合溶胶中加入硅氧烷进行反应，获得硅氧烷改性溶胶；
S4、采用硅氧烷改性溶胶对织物进行整理，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
S11、将钛酸四丁酯加入到无水乙醇溶液中，获得钛酸四丁酯无水乙醇溶液；
S12、将钛酸四丁酯无水乙醇溶液添加到由无水乙醇、冰醋酸和去离子水形成的混合溶液中，在室温下搅拌水解生成二氧化钛溶胶，其中，所述钛酸四丁酯无水乙醇溶液与混合溶液的体积比为1:1～1:2；混合溶液中，所述无水乙醇、冰醋酸和去离子水的体积比为3:1:1～6:1:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，两亲性聚合物为两亲性超支化聚合物，所述两亲性超支化聚合物为内部含有氨基的亲水性超支化结构、外部为疏水性烷烃直链的核壳结构超支化聚合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
将硝酸银水溶液加入到两亲性超支化聚合物的乙醇溶液中并搅拌，获得络合银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硝酸银水溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，两亲性超支化聚合物的乙醇溶液的浓度为5～100g/L，硝酸银水溶液与两亲性超支化聚合物乙醇溶液的体积比为1:5～1:20。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
S31、将步骤S2获得的络合银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液搅拌加入到步骤S1获得的二氧化钛溶胶中，获得混合溶胶，其中，络合银离子的两亲性超支化聚合物乙醇溶液与二氧化钛溶胶的体积比为1:10～1:30；
S32、将硅氧烷加入步骤S31获得的混合溶胶中，在温度30～70℃下反应5～10小时，获得硅氧烷改性溶胶，其中，硅氧烷与混合溶胶的体积比为1:8～1:50。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅氧烷包括十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种混合。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
S41、采用步骤S32制备的硅氧烷改性溶胶对织物进行浸轧整理，其中，浸轧压力100～500N，浸轧循环2～4次；
S42、将浸轧整理后的织物在温度120～150℃下处理30～120min，取出后依次采用无水乙醇和去离子水清洗，获得纳米二氧化钛和纳米银复合的超疏水织物。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4获得的超疏水织物的水接触角达到150°～160°。
10.一种超疏水织物，其特征在于，其采用权利要求1-9任一所述的方法制得。
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