CN112144286B - 一种有耐磨自清洁功能的纺织品及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纺织品，尤其涉及一种有耐磨自清洁功能的纺织品及其应用，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用浸渍、喷涂方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括天冬聚脲树脂、纳米硅氧烷、消光粒子、离子液体、石墨烯复合物、聚偏氟乙烯、助剂，本发明的可固化的组合物可以很稳定的附着在纺织品，使纺织品具有优异的耐磨性、自清洁性、光滑性。本发明的可以应用于装饰用纺织品、服装用纺织品、产业用纺织品。

Description

一种有耐磨自清洁功能的纺织品及其应用
技术领域
本发明涉及一种纺织品，尤其涉及一种有耐磨自清洁功能的纺织品及其应用。
背景技术
纺织品渗透于生活中各个方面，有生活类纺织用品和产业用纺织品等，随着人们生活水平的不断提高，人们对纺织品功能的要求也越来越高，生活类纺织用品在人们生活中占量很大，目前生活类纺织用品都需要经常洗涤，这样不但会使影响纺织用品的外观和性能，而且还会产生大量的洗涤污水。纺织品在使用过程中还会时间长了还会被磨损，影响其外观。
目前，有许多研究通过在纺织品表面涂覆一些具有低表面能的化学整理剂，时纺织品表面达到疏水疏油的效果，但是但两者结合效果不佳、粗糙化程度不够，导致疏水疏油效果不甚理想。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用浸渍、喷涂、涂层方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括，按重量份计，天冬聚脲树脂65-90份、纳米硅氧烷6-15份、消光粒子0.6-1份、离子液体12-18份、石墨烯复合物1-1.5份、聚偏氟乙烯6-10份、助剂3.6-8份；所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂中的至少一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述天冬聚脲树脂由聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体组成；所述聚天门冬氨酸酯树脂与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的重量比为(1.1-1.3)：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述消光粒子选自纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米硫酸钡中的至少一种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述离子液体的结构为：
Figure BDA0002708633650000011
其中：R＝C2H5或C4H9或C6H13。
作为本发明一种优选的技术方案，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷类流平剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述纺织品为天然纺织品和/或合成纺织品。
作为本发明一种优选的技术方案，所述天然纺织品包括棉、毛、麻、丝或其混纺织品。
本发明第二个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品的应用，所述耐磨自清洁功能的纺织品可以应用于装饰用纺织品、服装用纺织品、产业用纺织品。
作为本发明一种优选的技术方案，所述装饰用纺织品包括室内装饰用纺织品和户外装饰用纺织品；所述服装用纺织品包括纺织面料和纺织辅料；所述产业用纺织品可以应用的领域包括交通运输、航空航天、新能源。
作为本发明一种优选的技术方案，所述室内装饰用纺织品包括地毯、挂毯、茶巾、台布、床上用品、沙发套；所述户外用装饰纺织品包括帐篷、人造草坪；所述纺织面料包括服装、内衣、帽子、围巾、袜子、针织成衣、手套；所述纺织辅料包括缝纫线、松紧带、领衬、里衬。
本发明具有下述有益效果：
1.本发明通过可固化的组合物对纺织品用浸渍、喷涂、涂层方法处理得到了一种具有耐磨自清洁功能的纺织品，并且该纺织品具有抗菌防霉、耐紫外线的性能；
2.本发明通过纳米硅氧烷与石墨烯复合物的束缚协同作用，使制得的具有耐磨自清洁功能的纺织品的自清洁能力更佳；
3.本发明通过消光粒子使得制得的具有耐磨自清洁功能的纺织品表面很光滑，并且增加了具有耐磨自清洁功能的纺织品的耐磨性；
4.本发明中的离子液体是一种环保型溶剂，不会像其它溶剂对纺织品产生收缩、掉色、变形、折皱等损害，并且其可以改善纳米硅氧聚二甲基硅氧烷对石墨烯复合物束缚力可能不足的缺陷；
5.本发明中的离子液体与聚偏氟乙烯的协同作用，使制得的有耐磨自清洁功能的纺织品的自清洁能力更佳；
6.石墨烯复合物中与离子液体、聚偏氟乙烯中的相互作用，增加了可固化的组合物在纺织品上的固化速度，并且使其能够稳定的附着在纺织品上制得有耐磨自清洁功能的纺织品。
具体实施方式
本发明的第一个方面提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用浸渍、喷涂、涂层方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括，按重量份计，天冬聚脲树脂65-90份、纳米硅氧烷6-15份、消光粒子0.6-1份、离子液体12-18份、石墨烯复合物1-1.5份、聚偏氟乙烯6-10份、助剂3.6-8份；所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂中的至少一种。
天冬聚脲树脂
在一种实施方式中，所述天冬聚脲树脂由聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体组成；所述聚天门冬氨酸酯树脂与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的重量比为(1.1-1.3)：1。
其中，聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体分开储存。
在一种实施方式中，可固化的组合物的制备方法为：
(1)称取相应重量份的可固化的组合物的原料，备用；
(2)将聚天门冬氨酸酯树脂、纳米硅氧烷、消光粒子、离子液体、石墨烯复合物、聚偏氟乙烯、助剂在70-90℃下搅拌40-60min得到溶液A；
(3)在溶液A中加入异佛尔酮二异氰酸酯三聚体得到在室温下搅拌10-20min得到可固化的组合物；
在一种实施方式中，所述通过可固化的组合物对纺织品用浸渍得到有耐磨自清洁功能的纺织品的方法为：将纺织品浸渍在可固化的组合物，浴比为1：30-1：40，浸渍温度为20-30℃，浸渍时间为15-25min，然后将浸渍后的纺织品根据纺织品的形状拉平，最后将其在室温下自然干燥至少7天，得到有耐磨自清洁功能的纺织品。
在一种实施方式中，所述通过可固化的组合物对纺织品用喷涂得到有耐磨自清洁功能的纺织品的方法为：室温下对纺织品喷雾，然后将喷雾后的纺织品根据纺织品的形状拉平，最后将其在室温下自然干燥至少7天，得到有耐磨自清洁功能的纺织品。
在一种实施方式中，所述通过可固化的组合物对纺织品用喷涂得到有耐磨自清洁功能的纺织品的方法为：室温下对纺织品涂层，然后将喷雾后的纺织品根据纺织品的形状拉平，最后将其在室温下自然干燥至少7天，得到有耐磨自清洁功能的纺织品。
在一种优选的实施方式中，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用喷涂方法处理得到。
在一种优选的实施方式中，所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000-1200mPa.s。
在本体系中，聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000-1200mPa.s时，纺织品的自清洁性能和稳定性最好，可能是因为，当聚天门冬氨酸酯树脂的的粘度低于1000mPa.s时，可固化的组合物在纺织品上的附着效果不好，导致纺织品的自清洁能力的稳定性不佳，而当聚天门冬氨酸酯树脂的的粘度低于1200mPa.s时，可能会导致聚天门冬氨酸酯树脂与体系中离子液体、聚偏氟乙烯的相容性降低，从而影响力纺织品的自清洁能力。
本实施方式中所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为LB-828A)，所述异佛尔酮二异氰酸酯三聚体采购于济宁华凯树脂有限公司。
纳米硅氧烷
本发明中，所述纳米硅氧烷为纳米聚硅氧烷，既纳米硅橡胶，所述纳米硅橡胶可由硅橡胶经纳米研磨机研磨至纳米级别。
在一种实施方式中，所述硅橡胶采购于东莞市炬恒塑胶科技有限公司(牌号为T1005)。
在一种优选的实施方式中，所述纳米硅氧烷的平均粒径为1800-2000nm。
当纳米硅氧烷的平均粒径为1800-2000nm时，纺织品的耐磨性、稳定性、自清洁能力更好，可能原因是，当纳米硅氧烷的粒径为下于1800时，可能是因为纳米硅氧烷的粒径太小，其对石墨烯复合物的束缚能力减弱，而导致了纺织品耐磨性的降低，并且可能会导致其与天冬聚脲树脂、离子液体、聚偏氟乙烯的结合力较差，从而影响了纺织品的稳定性和自清洁能力；而当纳米硅氧烷的粒径太太时，可能其与体系的相容性不好。
消光粒子
在一种实施方式中，所述消光粒子选自纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米硫酸钡中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述消光粒子为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物，所述纳米二氧化硅与纳米碳酸钙的重量比为(1.6-2)：1。
申请人意外发现，体系中的消光粒子为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物时，纺织品的消光效果和光滑度同时达到最佳，并且纺织品的自清洁能力和稳定性也很好。申请人猜测，可能是因为，纳米二氧化硅表面具有大量羟基，可以与天冬聚脲树脂、离子液体形成一种互穿网络结构，使可固化的组合物能够紧密、稳固地附着在纺织品上，纳米二氧化硅与纳米碳酸钙相互协同作用可以使得制的纺织品的光滑度增加，并且纳米碳酸钙可填充于互穿网络结构之间增加了制得纺织品的寿命。
在一种更优选的实施方式中，所述纳米二氧化硅的平均粒径为30nm。
纳米二氧化硅的平均粒径越大，体系的消光效果最好，但制得纺织品的表面就越粗糙，但纳米二氧化硅的平均粒径太小，会增加体系的粘度，使制得纺织品的稳定性降低，经申请人研究发现，在本体系中，纳米二氧化硅的平均粒径为30nm时，纺织品的性能最佳。
本实施方式中所述纳米二氧化硅采购于北京德科岛金科技有限公司，所述纳米碳酸钙采购于江苏先丰纳米材料科技有限公司(编号为XFI11-1)。
离子液体
离子液体的定义是由有机阳离子和无机或有机阴离子组成的低温熔融盐，其具有不挥发性、优异的化学稳定性和热稳定性。
在一种实施方式中，所述离子液体的结构为：
Figure BDA0002708633650000051
其中：R＝C2H5，C4H9，C6H13。
在本体系中，离子液体的作用不但是一种高极性的环保溶剂，并且其不会像其它溶剂对纺织品产生收缩、掉色、变形、折皱等损害，并且离子液体中含有羧基，使其与石墨烯复合物的相互协同作用，使体系中原料的相容性更好，并且改善了纳米硅氧聚二甲基硅氧烷对石墨烯复合物束缚力可能不足的缺陷，使得纺织品的耐磨性增加。
在一种优选的实施方式中，R＝C2H5。
申请人研究发现，当R＝C2H5时，纺织品的自清洁能力最佳，并且可固化的组合物在纺织品上的附着能力很强，经过多次洗后的纺织品的自清洁能力还是很强，可能是因为C2H5与聚偏氟乙烯中的乙基链段结构类似，其更容易与聚偏氟乙烯缠绕在一起，从而增加了体系的稳定性和纺织品的自清洁能力。
本实施方式中，所述离子液体的制备方法为：
(1)在反应容器中加入1-乙基咪唑(CAS号：9098-07-9)，然后向反应容器中缓慢加入氯乙酸乙酯(CAS号：105-39-5)，在55-60℃下反应22-26h后蒸馏除去体系中的氯乙酸乙酯和氯化氢，得到反应液A，所述入1-乙基咪唑与氯乙酸乙酯的摩尔比为1：1；
(2)向反应A中加入氯化氢在常温下回流反应5-6h，反应结束后蒸馏出去反应杂质HCl、乙醇和水后将其置于真空干燥箱中80-90℃下干燥至恒重得到产物A，所述氯化氢与1-乙基咪唑的摩尔比为1：1；
(3)将产物A加入反应容器中，然后向反应容器中缓慢加入硫酸(质量浓度为98％)，在110-130℃回流反应3天，反应结束后，用乙醚洗涤产物8-10次，洗涤完毕后出去乙醚，然后将产物在真空干燥箱中80-90℃下干燥至恒重得到本实施例所用离子液体，所述硫酸与产物A的摩尔比为1：1。
石墨烯复合物
在一种实施方式中，所述石墨烯复合物的按照下述制备工艺得到：
(1)将反应容器放入冰水浴中，向反应容器中缓慢加入浓硝酸(质量浓度为68％)，然后缓慢加入浓硫酸(质量浓度为98％)，并不断搅拌，待其充分混合后，加入石墨烯，超声分散6-7h，然后静置16-18h，得到混合酸；所述浓硝酸与浓硫酸的体积比为1：(2-3)，石墨烯的重量为浓硝酸与浓硫酸总质量的0.3-0.5％；
(2)将步骤(1)中的混合酸稀释缓慢加入蒸馏水中，然后过滤，再用蒸馏水反复冲洗滤饼，直至其pH为6.5-7，最后将滤饼在真空干燥箱中110-120℃下干燥4-5h，得到固体A；
(3)在反应容器中加入无水乙醇、去离子水和氨水，在30-40℃下搅拌15-20min后向反应容器中滴加硅酸四乙酯(CAS号：201-063-8)，滴加完毕后，继续搅拌3-4h，然后取固体A加入反应容器中，搅拌反应40-60min后向反应容器中滴加十八烷基三甲氧基硅烷(CAS号：221-339-2)，滴加完毕后，继续搅拌5-6h，将所得反应液在离心机中离心12-15min，再用无水乙醇清洗离心所得到的固体4-6次，最后将固体在在真空干燥箱中60-70℃下干燥18-20h制得石墨烯复合物，所述无水乙醇、去离子水、氨水、硅酸四乙酯、十八烷基三甲氧基硅烷的体积比为320：40：16：5，十八烷基三甲氧基硅烷与固体A的重量比为1：1.1。
在本实施方式中，所述石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(货号为100393)。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，本发明中的石墨烯复合物中具有大量长链烷基，增加了其在体系中的疏水性，增加了纺织品的自清洁能力，并且石墨烯复合物中的长链烷基与离子液体、聚偏氟乙烯中的烷基链线相互缠绕，增加了可固化的组合物在纺织品上的固化速度，并且使其能够稳定的附着在纺织品上。
在一种优选的实施方式中，所述石墨烯复合物在可固化的组合物中的重量份为1.2份。
申请人发现，石墨烯复合物在可固化的组合物中的重量份为1.2份，纺织品的自清洁能力和耐磨损性能同时达到最佳。当石墨烯复合物在可固化的组合物中的重量份小于1.2份，其可能因为石墨烯复合物的量降低，导致体系的疏水能力降低，从而使得纺织品的自清洁能力下降；而当石墨烯复合物在可固化的组合物中的重量份大于1.2份时，纺织品的自清洁能力很好，但是纺织品的耐磨性却下降，可能是因为石墨烯复合物含量的增多，导致体系中对石墨烯复合物其固定衔接作用的纳米硅氧聚二甲基硅氧烷含量相对减少，对石墨烯复合物的束缚减弱，从而导致纺织品的耐磨性相对减弱。
聚偏氟乙烯
聚偏氟乙烯是的分子链中C—F键能高，分子间偶极矩大，因此其具有耐气候老化性、耐化学稳定性能、玷污性等优异性能，在本发明体系中，聚偏氟乙烯不只是单独在体系中发挥其优异的性能，而是与可固化的组合物体系中的其他组分相互协同作用，使最后制得的纺织品具有优异的耐磨和自清洁性能。
消泡剂
所述消泡剂没有限制，一般适用于涂料的消泡剂均适用于本发明体系，例如聚硅氧烷型LG-20GB消泡剂、聚硅氧烷型LG-20GA消泡剂、聚硅氧烷型LG-10消泡剂、德丰DF-8205消泡剂、SI-510Z消泡剂等。
在本发明的实施方式中，所述消泡剂的型号为德丰DF-8205消泡剂。
成膜助剂
所述成膜助剂没有限制，一般适用于涂料的成膜助剂均适用于本发明体系，例如依士曼Texnol、依士曼OE300、依士曼EEH、依士曼E00、醇酯十二、丙二醇苯醚等。
在本发明的实施方式中，所述成膜助剂为依士曼Texnol。
流平剂
在一种实施方式中，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷类流平剂，例如硅聚醚型BLD-533、硅聚醚型BLD-511、硅聚醚型BLD-306、改性聚醚硅氧烷型BYK333和改性聚醚硅氧烷型TEGO450等。
聚醚聚酯改性有机硅氧烷类流平剂属于梳状结构的有机聚硅氧烷，其分子中的硅氧基团使其与纳米硅氧烷的相容性更好，其分子中的酯基团使其与离子液体的相容性更好。
在一种优选的实施方式中，所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型TEGO450。
润湿剂
所述成润湿剂没有限制，一般适用于涂料的润湿剂均适用于本发明体系，例如润湿剂CA-09、润湿剂Hydropalat436、润湿剂PE100、润湿剂BYK-P104S、润湿剂OT75等。
在本发明的实施方式中，所述成润湿剂为润湿剂Hydropalat436。
纺织品
在一种实施方式中，所述纺织品为天然纺织品和/或合成纺织品。
在一种实施方式中，所述天然纺织品包括棉、毛、麻、丝或其混纺织品。优选为棉，例如纱线、网膜、无纺布、纱布、面料。
在一种实施方式中，所述合成纺织品是指合成纤维，包括但不局限于粘胶、涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、氨纶以及醋酸纤维等，可以单独使用其中一种，也可以将几种纤维混纺使用。
在一种实施方式中，本发明所述的纺织品可以是织物形式，例如针织面料、梭织面料、毛织等，还可以是纤维或纱线形式。
在一种实施方式中，本发明的纺织品可以为机织物、针织物、编织物、非织造布。
在一种优选的实施方式中，所述纺织品为全棉无纺布。
本发明第二个方面提供了一种耐磨自清洁功能的纺织品的应用，所述耐磨自清洁功能的纺织品可以应用于装饰用纺织品、服装用纺织品、产业用纺织品。
所述装饰用纺织品包括室内装饰用纺织品和户外用装饰纺织品；所述室内装饰用纺织在室内空间设计中起到装饰作用，还有起到分隔、划分和联系空间的作用，比如说地毯、挂毯、茶巾、台布、床罩、床单、被套、沙发套、窗帘、床罩、靠垫、贴布、毛巾等；所述室内装饰用纺织品包括；所述户外用装饰纺织品包括帐篷、人造草坪。
本发明中的装饰用纺织品，不但具有装饰性和分隔、划分和联系空间的作用，还具有耐磨自清洁的功能，这样延长了纺织品的使用寿命。
所述服装用纺织品包括纺织面料和纺织辅料。
所述纺织面料可以用作服装面料、鞋袜、箱包；其中，这些服装面料可以是中式服装、西式服装、刺绣服装、呢绒服装、丝绸服装、棉布服装、针织服装、羽绒服装等，比如说礼服、内衣、帽子、头巾、裙子、外套、裤子、睡衣裤、沙滩裤、夹克衫、衬衣裙、工装、西服、围巾、袜子、针织成衣、手套、护腕、毛衣、羽绒服、T恤、背心、卫衣、大衣、牛仔裤、雨衣、披风、运动服、舞台服等；鞋袜是穿在脚上的，人们每天穿着鞋袜行走，使用本发明的纺织品应用到鞋袜当中，增加鞋袜的耐磨性和自清洁能力是十分有必要的，比如说运动鞋、运动袜，人们在运动时穿着运动鞋、运动袜，这就需要其具有很好的耐磨性，布鞋、冬天人们在室内穿着的绒毛鞋子等；所述箱包括休闲包、时装包、晚装包、旅行包、登山包、化妆包、沙滩包等。
所述纺织辅料包括缝纫线、衬料、里衬。其中，缝纫线包括棉缝纫线、真丝缝纫线、涤纶缝纫线、涤棉混纺缝纫线、绣花线、金银线等；衬料包括棉布衬、麻衬、毛鬃衬、马尾衬、树脂衬、粘合衬等；里衬包括棉纤维里料、丝织物里料、粘胶纤维里料、醋酯长丝里料、合成纤维长丝里料等。
所述产业用纺织品可以应用的领域包括交通运输、航空航天、新能源。
本发明中所述产业用纺织品作为纺织业的重要构成部分，它不同于一般的服装用、家用纺织品，而是指经过专门设计的、具有工程结构特点的纺织品，具有技术含量高、产品附加值高、劳动生产率高、产业渗透面广等特点。目前，产业用纺织品已被广泛应用于医疗卫生、环境保护、交通运输、航空航天、新能源等领域，比如说农业用纺织品、建筑用纺织品、篷帆类纺织品、过滤与分离用纺织品、土工用纺织品、工业用毡毯(呢)纺织品、隔离与绝缘用纺织品、医疗与卫生用纺织品、包装用纺织品、安全与防护用纺织品、结构增强用纺织品、文体与休闲用纺织品、线绳(缆)带纺织品、交通工具用纺织品等。
以下给出本发明的几个具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例
实施例1
本发明的实施例1具体提供一种有耐磨自清洁功能的纺织品，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用喷涂方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括，按重量份计，天冬聚脲树脂65份、纳米硅氧烷6份、消光粒子0.6份、离子液体12份、石墨烯复合物1份、聚偏氟乙烯6份、助剂3.6份；所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂；所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为3：5：7：12。
所述天冬聚脲树脂由聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体组成；所述聚天门冬氨酸酯树脂与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的重量比为1.1：1。
其中，聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体分开储存。
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000mPa.s。
所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为LB-828A)，所述异佛尔酮二异氰酸酯三聚体采购于济宁华凯树脂有限公司。
所述纳米硅氧烷为纳米聚硅氧烷，既纳米硅橡胶，所述纳米硅橡胶可由硅橡胶经纳米研磨机研磨至纳米级别。
所述硅橡胶采购于东莞市炬恒塑胶科技有限公司(牌号为T1005)。
所述纳米硅氧烷的平均粒径为1800nm。
所述消光粒子为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物，所述纳米二氧化硅与纳米碳酸钙的重量比为1.6：1。
所述纳米二氧化硅的平均粒径为30nm。
所述纳米二氧化硅采购于北京德科岛金科技有限公司，所述纳米碳酸钙采购于江苏先丰纳米材料科技有限公司(编号为XFI11-1)。
所述离子液体的结构为：
Figure BDA0002708633650000111
其中：R＝C2H5。
所述离子液体的制备方法为：
(1)在反应容器中加入1-乙基咪唑(CAS号：9098-07-9)，然后向反应容器中缓慢加入氯乙酸乙酯(CAS号：105-39-5)，在55℃下反应26h后蒸馏除去体系中的氯乙酸乙酯和氯化氢，得到反应液A，所述入1-乙基咪唑与氯乙酸乙酯的摩尔比为1：1；
(2)向反应A中加入氯化氢在常温下回流反应5h，反应结束后蒸馏出去反应杂质HCl、乙醇和水后将其置于真空干燥箱中80℃下干燥至恒重得到产物A，所述氯化氢与1-乙基咪唑的摩尔比为1：1；
(3)将产物A加入反应容器中，然后向反应容器中缓慢加入硫酸(质量浓度为98％)，在110℃回流反应3天，反应结束后，用乙醚洗涤产物8次，洗涤完毕后出去乙醚，然后将产物在真空干燥箱中80℃下干燥至恒重得到本实施例所用离子液体，所述硫酸与产物A的摩尔比为1：1。
所述石墨烯复合物的按照下述制备工艺得到：
(1)将反应容器放入冰水浴中，向反应容器中缓慢加入浓硝酸(质量浓度为68％)，然后缓慢加入浓硫酸(质量浓度为98％)，并不断搅拌，待其充分混合后，加入石墨烯，超声分散6h，然后静置16h，得到混合酸；所述浓硝酸与浓硫酸的体积比为1：2，石墨烯的重量为浓硝酸与浓硫酸总质量的0.3％；
(2)将步骤(1)中的混合酸稀释加入缓慢加入蒸馏水中，然后过滤，再用蒸馏水反复冲洗滤饼，直至其pH为6.5，最后将滤饼在真空干燥箱中110℃下干燥5h，得到固体A；
(3)在反应容器中加入无水乙醇、去离子水和氨水，在30℃下搅拌20min后向反应容器中滴加硅酸四乙酯(CAS号：201-063-8)，滴加完毕后，继续搅拌3h，然后取固体A加入反应容器中，搅拌反应40min后向反应容器中滴加十八烷基三甲氧基硅烷(CAS号：221-339-2)，滴加完毕后，继续搅拌5h，将所得反应液在离心机中离心12min，再用无水乙醇清洗离心所得到的固体4次，最后将固体在在真空干燥箱中60℃下干燥20h制得石墨烯复合物，所述无水乙醇、去离子水、氨水、硅酸四乙酯、十八烷基三甲氧基硅烷的体积比为320：40：16：5，十八烷基三甲氧基硅烷与固体A的重量比为1：1.1。
所述石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(货号为100393)。
所述聚偏氟乙烯为美国苏威5130聚偏氟乙烯。
所述消泡剂的型号为德丰DF-8205消泡剂。
所述成膜助剂为依士曼Texnol。
所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型TEGO450。
所述成润湿剂为润湿剂Hydropalat436。
所述纺织品为全棉无纺布。
通过可固化的组合物对纺织品用喷涂得到有耐磨自清洁功能的纺织品的方法为：在室温下对纺织品进行喷雾，然后将喷雾后的纺织品根据纺织品的形状拉平，最后将其在室温下自然干燥7天，得到有耐磨自清洁功能的纺织品。
实施例2
本发明的实施例2具体提供一种有耐磨自清洁功能的纺织品，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用喷涂方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括，按重量份计，天冬聚脲树脂90份、纳米硅氧烷15份、消光粒子1份、离子液体18份、石墨烯复合物1.5份、聚偏氟乙烯10份、助剂8份；所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂；所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为5：4：6：11。
所述天冬聚脲树脂由聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体组成；所述聚天门冬氨酸酯树脂与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的重量比为1.3：1。
其中，聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体分开储存。
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1200mPa.s。
所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为LB-828A)，所述异佛尔酮二异氰酸酯三聚体采购于济宁华凯树脂有限公司。
所述纳米硅氧烷为纳米聚硅氧烷，既纳米硅橡胶，所述纳米硅橡胶可由硅橡胶经纳米研磨机研磨至纳米级别。
所述硅橡胶采购于东莞市炬恒塑胶科技有限公司(牌号为T1005)。
所述纳米硅氧烷的平均粒径为2000nm。
所述消光粒子为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物，所述纳米二氧化硅与纳米碳酸钙的重量比为2：1。
所述纳米二氧化硅的平均粒径为30nm。
所述纳米二氧化硅采购于北京德科岛金科技有限公司，所述纳米碳酸钙采购于江苏先丰纳米材料科技有限公司(编号为XFI11-1)。
所述离子液体的结构为：
Figure BDA0002708633650000131
其中：R＝C2H5。
所述离子液体的制备方法为：
(1)在反应容器中加入1-乙基咪唑(CAS号：9098-07-9)，然后向反应容器中缓慢加入氯乙酸乙酯(CAS号：105-39-5)，在60℃下反应22h后蒸馏除去体系中的氯乙酸乙酯和氯化氢，得到反应液A，所述入1-乙基咪唑与氯乙酸乙酯的摩尔比为1：1；
(2)向反应A中加入氯化氢在常温下回流反应6h，反应结束后蒸馏出去反应杂质HCl、乙醇和水后将其置于真空干燥箱中90℃下干燥至恒重得到产物A，所述氯化氢与1-乙基咪唑的摩尔比为1：1；
(3)将产物A加入反应容器中，然后向反应容器中缓慢加入硫酸(质量浓度为98％)，在130℃回流反应3天，反应结束后，用乙醚洗涤产物10次，洗涤完毕后出去乙醚，然后将产物在真空干燥箱中90℃下干燥至恒重得到本实施例所用离子液体，所述硫酸与产物A的摩尔比为1：1。
所述石墨烯复合物的按照下述制备工艺得到：
(1)将反应容器放入冰水浴中，向反应容器中缓慢加入浓硝酸(质量浓度为68％)，然后缓慢加入浓硫酸(质量浓度为98％)，并不断搅拌，待其充分混合后，加入石墨烯，超声分散7h，然后静置18h，得到混合酸；所述浓硝酸与浓硫酸的体积比为1：3，石墨烯的重量为浓硝酸与浓硫酸总质量的0.5％；
(2)将步骤(1)中的混合酸稀释加入缓慢加入蒸馏水中，然后过滤，再用蒸馏水反复冲洗滤饼，直至其pH为7，最后将滤饼在真空干燥箱中120℃下干燥5h，得到固体A；
(3)在反应容器中加入无水乙醇、去离子水和氨水，在40℃下搅拌15min后向反应容器中滴加硅酸四乙酯(CAS号：201-063-8)，滴加完毕后，继续搅拌4h，然后取固体A加入反应容器中，搅拌反应60min后向反应容器中滴加十八烷基三甲氧基硅烷(CAS号：221-339-2)，滴加完毕后，继续搅拌6h，将所得反应液在离心机中离心15min，再用无水乙醇清洗离心所得到的固体6次，最后将固体在在真空干燥箱中70℃下干燥20h制得石墨烯复合物，所述无水乙醇、去离子水、氨水、硅酸四乙酯、十八烷基三甲氧基硅烷的体积比为320：40：16：5，十八烷基三甲氧基硅烷与固体A的重量比为1：1.1。
所述石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(货号为100393)。
所述聚偏氟乙烯为美国苏威5130聚偏氟乙烯。
所述消泡剂的型号为德丰DF-8205消泡剂。
所述成膜助剂为依士曼Texnol。
所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型TEGO450。
所述成润湿剂为润湿剂Hydropalat436。
所述纺织品为全棉无纺布。
通过可固化的组合物对纺织品用喷涂得到有耐磨自清洁功能的纺织品的方法为：在室温下对纺织品进行喷雾，然后将喷雾后的纺织品根据纺织品的形状拉平，最后将其在室温下自然干燥7天，得到有耐磨自清洁功能的纺织品。
实施3
本发明的实施例3具体提供一种有耐磨自清洁功能的纺织品，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用喷涂方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括，按重量份计，天冬聚脲树脂72份、纳米硅氧烷10份、消光粒子0.8份、离子液体15份、石墨烯复合物1.2份、聚偏氟乙烯8份、助剂5份；所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂；所述消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂的重量比为3：4：5：11。
所述天冬聚脲树脂由聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体组成；所述聚天门冬氨酸酯树脂与脂肪族异氰酸酯的重量比为1.2：1。
其中，聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体分开储存。
所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1100mPa.s。
所述聚天门冬氨酸酯树脂采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为LB-828A)，所述异佛尔酮二异氰酸酯三聚体采购于济宁华凯树脂有限公司。
所述纳米硅氧烷为纳米聚硅氧烷，既纳米硅橡胶，所述纳米硅橡胶可由硅橡胶经纳米研磨机研磨至纳米级别。
所述硅橡胶采购于东莞市炬恒塑胶科技有限公司(牌号为T1005)。
所述纳米硅氧烷的平均粒径为1900nm。
所述消光粒子为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物，所述纳米二氧化硅与纳米碳酸钙的重量比为1.8：1。
所述纳米二氧化硅的平均粒径为30nm。
所述纳米二氧化硅采购于北京德科岛金科技有限公司，所述纳米碳酸钙采购于江苏先丰纳米材料科技有限公司(编号为XFI11-1)。
所述离子液体的结构为：
Figure BDA0002708633650000151
其中：R＝C2H5。
所述离子液体的制备方法为：
(1)在反应容器中加入1-乙基咪唑(CAS号：9098-07-9)，然后向反应容器中缓慢加入氯乙酸乙酯(CAS号：105-39-5)，在58℃下反应24h后蒸馏除去体系中的氯乙酸乙酯和氯化氢，得到反应液A，所述入1-乙基咪唑与氯乙酸乙酯的摩尔比为1：1；
(2)向反应A中加入氯化氢在常温下回流反应5.5h，反应结束后蒸馏出去反应杂质HCl、乙醇和水后将其置于真空干燥箱中85℃下干燥至恒重得到产物A，所述氯化氢与1-乙基咪唑的摩尔比为1：1；
(3)将产物A加入反应容器中，然后向反应容器中缓慢加入硫酸(质量浓度为98％)，在120℃回流反应3天，反应结束后，用乙醚洗涤产物9次，洗涤完毕后出去乙醚，然后将产物在真空干燥箱中85℃下干燥至恒重得到本实施例所用离子液体，所述硫酸与产物A的摩尔比为1：1。
所述石墨烯复合物的按照下述制备工艺得到：
(1)将反应容器放入冰水浴中，向反应容器中缓慢加入浓硝酸(质量浓度为68％)，然后缓慢加入浓硫酸(质量浓度为98％)，并不断搅拌，待其充分混合后，加入石墨烯，超声分散6.5h，然后静置17h，得到混合酸；所述浓硝酸与浓硫酸的体积比为1：2.5，石墨烯的重量为浓硝酸与浓硫酸总质量的0.4％。
(2)将步骤(1)中的混合酸稀释加入缓慢加入蒸馏水中，然后过滤，再用蒸馏水反复冲洗滤饼，直至其pH为6.8，最后将滤饼在真空干燥箱中115℃下干燥4.5h，得到固体A；
(3)在反应容器中加入无水乙醇、去离子水和氨水，在35℃下搅拌15-20min后向反应容器中滴加硅酸四乙酯(CAS号：201-063-8)，滴加完毕后，继续搅拌3.5h，然后取固体A加入反应容器中，搅拌反应50min后向反应容器中滴加十八烷基三甲氧基硅烷(CAS号：221-339-2)，滴加完毕后，继续搅拌5.5h，将所得反应液在离心机中离心13min，再用无水乙醇清洗离心所得到的固体5次，最后将固体在在真空干燥箱中65℃下干燥19h制得石墨烯复合物，所述无水乙醇、去离子水、氨水、硅酸四乙酯、十八烷基三甲氧基硅烷的体积比为320：40：16：5，十八烷基三甲氧基硅烷与固体A的重量比为1：1.1。
所述石墨烯采购于南京先丰纳米材料科技有限公司(货号为100393)。
所述聚偏氟乙烯为美国苏威5130聚偏氟乙烯。
所述消泡剂的型号为德丰DF-8205消泡剂。
所述成膜助剂为依士曼Texnol。
所述流平剂为改性聚醚硅氧烷型TEGO450。
所述成润湿剂为润湿剂Hydropalat436。
所述纺织品为全棉无纺布。
通过可固化的组合物对纺织品用喷涂得到有耐磨自清洁功能的纺织品的方法为：在室温下对纺织品进行喷雾，然后将喷雾后的纺织品根据纺织品的形状拉平，最后将其在室温下自然干燥7天，得到有耐磨自清洁功能的纺织品。
对比例1
本发明的对比例1具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为800mPa.s，采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为LB-828A)。
对比例2
本发明的对比例2具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为800mPa.s，采购于深圳市蓝博环保科技有限公司(牌号为LB-852A)。
对比例3
本发明的对比例3具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述纳米硅氧烷的平均粒径为1600nm。
对比例4
本发明的对比例4具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述纳米硅氧烷的平均粒径为2000nm。
对比例5
本发明的对比例5具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述消光粒子为纳米二氧化硅。
对比例6
本发明的对比例6具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述消光粒子为纳米碳酸钙。
对比例7
本发明的对比例7具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述离子液体的结构为：
Figure BDA0002708633650000171
其中：R＝C4H9，
本实施例中离子液体的制备方法同实施例3，只是将实施例3中的1-乙基咪唑替换为1-丁基咪唑(CAS号：50790-93-7)。
对比例8
本发明的对比例8具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述石墨烯复合物在可固化的组合物的原料中的重量份为0.8份。
对比例9
本发明的对比例9具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述石墨烯复合物在可固化的组合物的原料中的重量份为1.6份。
对比例10
本发明的对比例10具体提供了一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其具体实施方式同实施例3，所述石墨烯复合物为石墨烯。
性能测试
1.耐磨性能测试：使用马丁尔法及其标准体系对实施例与对比例中的有耐磨自清洁功能的纺织品进行测试。
2.自清洁能力测试：测试实施例和对比例中制得的有耐磨自清洁功能的纺织品，性能指标：水(vol＝6μL)在其表面接触角在125-160°之间为优，水(vol＝6μL)在其表面接触角在90-125°之间为良，水(vol＝6μL)在其表面接触角在小于90°为差。
3.洗涤后的自清洁能力和耐磨性测试：将实施例和对比例中制得的有耐磨自清洁功能的纺织品在SW-12型耐洗色牢度试验机中40℃恒温洗涤45min(洗涤液由AATCC1993WOB洗涤剂配制，含量为0.37％，浴比为1：50)，放入40℃±3℃蒸馏水中清洗三次后测试水(vol＝6μL)在其表面接触角和耐磨性能，性能指标：水(vol＝6μL)在其表面接触角在125-160°之间为优，水(vol＝6μL)在其表面接触角在90-125°之间为良，水(vol＝6μL)在其表面接触角在小于90°为差。
4.手感：用手轻轻摸实施例和对比例中制得的有耐磨自清洁功能的纺织品的手感是否光滑。
测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002708633650000191

Claims (7)

1.一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其特征在于，所述有耐磨自清洁功能的纺织品是通过可固化的组合物对纺织品用浸渍、喷涂、涂层方法处理得到；所述可固化的组合物的原料包括，按重量份计，天冬聚脲树脂65-90份、纳米聚硅氧烷6-15份、消光粒子0.6-1份、离子液体12-18份、石墨烯复合物1-1.5份、聚偏氟乙烯6-10份、助剂3.6-8份；所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、流平剂、润湿剂中的至少一种；
所述天冬聚脲树脂由聚天门冬氨酸酯树脂和异佛尔酮二异氰酸酯三聚体组成；所述聚天门冬氨酸酯树脂与异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的重量比为（1.1-1.3）：1，所述聚天门冬氨酸酯树脂的粘度为1000-1200mPa.s；
所述消光粒子为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物，所述纳米二氧化硅与纳米碳酸钙的重量比为（1.6-2）：1；
所述离子液体的结构为：
Figure 985668DEST_PATH_IMAGE001
其中：R=C2H5或C4H9或C6H13；
所述石墨烯复合物按照下述制备工艺得到：
（1）将反应容器放入冰水浴中，向反应容器中缓慢加入质量浓度为 68%的浓硝酸，然后缓慢加入质量浓度为98%的浓硫酸，并不断搅拌，待其充分混合后，加入石墨烯，超声分散6-7h，然后静置 16-18 h，得到混合酸；所述浓硝酸与浓硫酸的体积比为1：（2-3），石墨烯的重量为浓硝酸与浓硫酸总质量的0.3-0.5%；
（2）将步骤（1）中的混合酸稀释缓慢加入蒸馏水中，然后过滤，再用蒸馏水反复冲洗滤饼，直至其pH为6.5-7，最后将滤饼在真空干燥箱中110-120 ℃下干燥 4-5 h，得到固体A；
（3）在反应容器中加入无水乙醇、去离子水和氨水，在30-40℃下搅拌 15-20 min后向反应容器中滴加硅酸四乙酯，滴加完毕后，继续搅拌3-4h，然后取固体A加入反应容器中，搅拌反应40-60min后向反应容器中滴加十八烷基三甲氧基硅烷，滴加完毕后，继续搅拌5-6h，将所得反应液在离心机中离心12-15min，再用无水乙醇清洗离心所得到的固体4-6次，最后将固体在在真空干燥箱中60-70 ℃下干燥 18-20 h制得石墨烯复合物，所述无水乙醇、去离子水、氨水、硅酸四乙酯、十八烷基三甲氧基硅烷的体积比为320：40：16：5，十八烷基三甲氧基硅烷与固体A的重量比为1：1.1。
2.根据权利要求1所述的一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其特征在于，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷类流平剂。
3.根据权利要求1所述的一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其特征在于，所述纺织品为天然纺织品和/或合成纺织品。
4.根据权利要求3所述的一种有耐磨自清洁功能的纺织品，其特征在于，所述天然纺织品包括棉、毛、麻、丝或其混纺织品。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的一种有耐磨自清洁功能的纺织品的应用，其特征在于，所述耐磨自清洁功能的纺织品可以应用于装饰用纺织品、服装用纺织品、产业用纺织品。
6.根据权利要求5所述的一种有耐磨自清洁功能的纺织品的应用，其特征在于，所述装饰用纺织品包括室内装饰用纺织品和户外装饰用纺织品；所述服装用纺织品包括纺织面料和纺织辅料；所述产业用纺织品应用的领域包括交通运输、航空航天、新能源。
7.根据权利要求6所述的一种有耐磨自清洁功能的纺织品的应用，其特征在于，所述室内装饰用纺织品包括地毯、挂毯、茶巾、台布、床上用品、沙发套；所述户外用装饰纺织品包括帐篷、人造草坪；所述纺织面料包括内衣、帽子、围巾、袜子、针织成衣、手套；所述纺织辅料包括缝纫线、松紧带、领衬、里衬。
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