CN114232345B - 一种抗紫外线辐射性防水防护材料及其生产工艺 - Google Patents

一种抗紫外线辐射性防水防护材料及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，属于复合材料技术领域，包括以下步骤：步骤A1、将汉麻纤维纺织成布得到亲肤层，将改性腈纶纤维纺织成布得到隔离层；步骤A2、将隔离层的一侧用胶带粘贴密封保护，并将另一侧放入巯基乙胺的氢氧化钠溶液中，得到巯基改性隔离层；步骤A3、将巯基改性隔离层的粘贴侧表面上的胶带去除，并在其上面铺设亲肤层，通过超声波复合，得到复合面料；步骤A4、将复合面料的亲肤层表面用胶带粘贴密封，将另一面置于POSS基处理液中，紫外光光照30min后，取出，得到抗紫外线辐射性防水防护材料，克服了传统防护材料抗紫外不持久，且使用含氟处理剂危害人体健康的问题。

Description

一种抗紫外线辐射性防水防护材料及其生产工艺
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体地，涉及一种抗紫外线辐射性防水防护材料及其生产工艺。
背景技术
随着气温升高，环境污染越来越严重，臭氧层遭到破坏，紫外线直接辐射到地表的强度越来越大，紫外线对人类健康的危害在增加，皮肤癌的患者也在每年递增。因此，防紫外线纺织品逐渐受到人们的高度重视。
中国专利CN111421920B公开了一种防水遮光复合面料，由表层面料、TPU遮光膜经粘结剂复合而成，所述表层面料表面设有防水剂层；所述防水遮光复合面料的制备方法如下：1)表层面料设置防水剂层a.按防水剂与水重量比6：100配制防水剂整理液；b.表层面料浸入防水剂整理液中，二浸二轧，轧液率80％；c.100℃烘干、150℃焙烘，表层面料表面形成防水剂层；2)表层面料与TPU遮光膜复合d.配制粘结剂；e.表层面料的单侧涂覆粘结剂，与遮光膜贴合；f.100℃烘干、160℃焙烘，制得防水遮光复合面料，该发明专利制备的复合面料抗紫外性主要由粘结的TPU遮光膜贡献，但其会严重影响面料的透气性，该发明专利制备的复合面料防水性能由防水整理液贡献，但是其防水整理液中加入了有机氟单体，虽然含氟单体的存在能够提高面料的防水性能，但是含氟类化合物价格昂贵，并且生产的含氟产物难降解，最为重要的是，全氟辛酸及其盐类、全氟辛烷磺酸等物质存在潜在致癌性，危害人体和环境健康，因此，提供一种透气性能好，并且抗紫外线强度高、防水、环保的防护材料是目前需要解决的技术问题。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种抗紫外线辐射性防水防护材料及其生产工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤A1、将汉麻纤维纺织成布得到亲肤层，将改性腈纶纤维纺织成布得到隔离层；
步骤A2、将隔离层的一侧用聚乙烯基胶带粘贴密封，对粘贴侧表面实施保护，并将另一侧放入巯基乙胺的氢氧化钠溶液中，于100-120℃下反应6-8h，然后取出，用水洗涤至洗涤液呈中性，于60℃下干燥至恒重，得到巯基改性隔离层；
步骤A3、将巯基改性隔离层上的聚乙烯基胶带去除，并在其上面铺设亲肤层，通过超声波复合，得到复合面料；
步骤A4、将POSS基单体、十二烷基硫醇和二氯甲烷混合后超声震荡 5-8min，然后加入2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引发剂，继续超声震荡 10min得到POSS基处理液，将复合面料的亲肤层表面用聚乙烯基胶带粘贴密封，然后将另一面置于POSS基处理液中，功率500W紫外光冷光源下，等距13cm，光照30min后，取出，用质量分数40％乙醇溶液洗涤后，用去离子水洗涤3-5次，最后于60℃下干燥至恒重，撕掉聚乙烯基胶带，得到抗紫外线辐射性防水防护材料。
其中，步骤A2中巯基乙胺的氢氧化钠溶液由巯基乙胺、氢氧化钠和去离子水按照1.5mol：12.5-14.1g：1L混合而成，利用隔离层中腈纶纤维中的-CN和巯基乙胺的-NH2发生化学反应，使隔离层的单侧表面接枝巯基基团，为下一步巯基-烯点击化学反应奠定基础；
其中，步骤A4中POSS基处理液中POSS基单体、十二烷基硫醇、二氯甲烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的质量比为1：1：100：0.2-0.3，在光引发剂的作用下，使复合面料的富含巯基表面在光引发剂的作用下，接枝上POSS基长链烷烃，构造出疏水表面。
进一步地，改性腈纶纤维由以下步骤制成：
步骤B1、将聚丙烯腈粉体在真空干燥箱中60℃、70℃、90℃和120℃下分别烘干1h得到干燥PAN粉体，然后过400目筛网备用，然后将金红石纳米TiO2粉末在60℃下干燥后置于DMAC(N,N-二甲基乙酰胺)中，然后加入干燥PAN粉体，在400-600r/min转速下，搅拌膨化6h后，70℃水浴锅中继续搅拌6h，得到纺丝液；
其中，金红石纳米TiO2粉末、DMAC和干燥PAN粉体的用量比为 12-18mg：240mL：60g；
步骤B2、将纺丝液进行湿法纺丝，使用喷丝孔规格为直径0.1mm×30 圆孔，采用3道凝固浴进行纺丝，然后置于75-80℃真空干燥箱中处理 5-10min以完成干燥致密化和热定型处理，得到改性腈纶纤维。
进一步地，POSS基单体由以下步骤制成：
步骤C1、将氯仿置于三口烧瓶中,然后依次加入八乙烯基-POSS、乙酸和浓硫酸，磁力搅拌下升温至60℃，向三口烧瓶中缓慢滴加双氧水，回流反应18h，通过分液移除上层液体，收集下层液体用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水分别洗涤3-5次，除去水相，将得到产物置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到环氧基POSS；
其中，氯仿、八乙烯基-POSS、乙酸、浓硫酸和双氧水的用量比为 110-130mL：6g：20-25mL：0.8mL：50mL，浓硫酸的质量分数为95％，双氧水质量分数为30％，在浓硫酸和双氧水的作用下，使八乙烯基-POSS发生化学反应，官能团发生部分转化，得到环氧基POSS；
步骤C2、将2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、氢氧化钠、环氧基 POSS和THF加入三口烧瓶中，氮气保护下，回流反应7h，冷却至室温加入醋酸调节pH至6-7，过滤，滤液用氯仿萃取，有机相置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到苯并三唑接枝POSS；
其中，2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、氢氧化钠、环氧基POSS 和THF的用量比为0.02mol：0.15g：0.01mol：160-200mL，利用2-(2,4- 二羟基苯基)-2H-苯并三唑的酚羟基与环氧基POSS的环氧基发生开环反应得到苯并三唑接枝POSS；
步骤C3、氮气保护下，向三口烧瓶中加入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、正己烷、氯铂酸，升温至50℃，加入甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液，保温反应4h，减压蒸馏去除正己烷，得到中间体1；
其中，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、正己烷、氯铂酸和甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液的用量比为30g：60-80mL：1-3mL：30mL，甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液由甲基丙烯酸烯丙酯和正己烷按照28.1g：30mL混合而成，以1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和甲基丙烯酸烯丙酯为原料，通过硅氢加成反应得到中间体1；
步骤C4、将1，4-二氧六环和缓冲液混合，加入Pd/C催化剂，冰浴条件下，加入中间体1，搅拌30min后，升温至25℃继续反应3h，抽滤，滤液减压蒸馏去除1，4-二氧六环，得到中间体2；
其中，1，4-二氧六环、缓冲液、Pd/C催化剂和中间体1的用量比为 100-120mL：12-15mL：0.5g：32g，缓冲液由磷酸氢二钠、浓度0.1mol/L 氢氧化钠溶液按照0.65g：40mL混合而成，在Pd/C催化剂的作用下，使中间体1的硅氢键还原成硅醇，得到中间体2；
步骤C5、氮气保护下，将中间体2、苯并三唑接枝POSS和二甲基亚砜混合，50-60℃下搅拌10min，然后加入氢氧化钾，回流反应3-5h，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，乙酸乙酯萃取，旋转蒸发，得到POSS 基单体；
其中，中间体2、苯并三唑接枝POSS、二甲基亚砜和氢氧化钾的用量比为0.1mol：6.8-7.4g：80-100mL：0.2mol,在碱性条件下，使中间体2 的硅醇与苯并三唑接枝POSS的环氧基发生开环反应，得到POSS基单体。
一种抗紫外线辐射性防水防护材料，由上述生产工艺制备而成。
本发明的有益效果：
1.本发明提供一种抗紫外线辐射性防水防护材料，克服传统防护材料抗紫外不持久，且使用含氟处理剂危害人体健康的问题，该防护材料UPF 值在210以上，T(UVA)为1.25％左右，接触角141.9-142.3°，水洗30 次后，接触角在128°以上，UPF值大于40，T(UVA)小于5％，具有优异的抗紫外和防水性能。
2.本发明通过两种技术手段赋予防护材料抗紫外持久性，一是制备改性腈纶纤维，以干燥PAN粉体和金红石纳米TiO2粉末为原料通过湿法纺丝得到改性腈纶纤维，腈纶纤维本身含有-CN，能够吸收紫外线能量，纳米 TiO2粉末可以通过反射和散射紫外线实现抗紫外效果，并且纳米TiO2粉末是腈纶纤维的内部材料组分，不会脱落，另外，POSS基单体也具有紫外线吸收性能，因此，本发明制备的改性腈纶纤维具有较高的抗紫外性能。
3.本发明利用改性腈纶纤维得到隔离层，利用隔离层中腈纶纤维中的 -CN和巯基乙胺的-NH2发生化学反应，使隔离层的单侧表面接枝巯基基团，然后在光引发剂的作用下，使复合面料的富含巯基表面在光引发剂的作用下，接枝上POSS基单体和长链烷基硫醇，POSS基单体和长链烷基硫醇与纤维通过化学键合在纤维表面形成拒水聚合物膜，从而构造出疏水表面，其中POSS基单体含有苯并三唑结构和POSS结构(八聚倍半硅氧烷)，均对紫外光由吸收作用，并且拒水聚合物膜在纤维表面的存在方式为化学键连，这种连接方式比传统通过拒水整理液浸渍处理更加稳固，因此，本发明制备的防护材料具有持久的抗紫外、防水性能。
综上，本发明一方面利用无机纳米粒子(纳米TiO2粉末)通过反射和散射紫外线实现抗紫外效果，另一方面利用有机分子通过活性基团吸收紫外线，两种技术手段结合，得到具有持久抗紫外能力的防护材料，并且 POSS基单体聚合形成的大分子量物质包覆在纤维表面，构建出疏水表层，赋予防护材料较高的防水性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种POSS基单体，由以下步骤制成：
步骤C1、将110mL氯仿置于三口烧瓶中,然后依次加入6g八乙烯基 -POSS、20mL乙酸和0.8mL浓硫酸，磁力搅拌下升温至60℃，向三口烧瓶中缓慢滴加50mL双氧水，回流反应18h，通过分液移除上层液体，收集下层液体用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水分别洗涤3次，除去水相，将得到产物置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到环氧基POSS，浓硫酸的质量分数为95％，双氧水质量分数为30％；
步骤C2、将0.02mol 2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、0.15g氢氧化钠、0.01mol环氧基POSS和160mL THF加入三口烧瓶中，氮气保护下，回流反应7h，冷却至室温加入醋酸调节pH至6，过滤，滤液用氯仿萃取，有机相置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到苯并三唑接枝POSS；
步骤C3、氮气保护下，向三口烧瓶中加入30g 1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、60mL正己烷、1mL氯铂酸，升温至50℃，加入30mL甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液，保温反应4h，减压蒸馏去除正己烷，得到中间体1，甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液由甲基丙烯酸烯丙酯和正己烷按照 28.1g：30mL混合而成；
步骤C4、将100mL 1，4-二氧六环和12mL缓冲液混合，加入0.5g Pd/C 催化剂，冰浴条件下，加入32g中间体1，搅拌30min后，升温至25℃继续反应3h，抽滤，滤液减压蒸馏去除1，4-二氧六环，得到中间体2，缓冲液由磷酸氢二钠、浓度0.1mol/L氢氧化钠溶液按照0.65g：40mL混合而成；
步骤C5、氮气保护下，将0.1mol中间体2、6.8g苯并三唑接枝POSS 和80mL二甲基亚砜混合，50℃下搅拌10min，然后加入0.2mol氢氧化钾，回流反应3h，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，乙酸乙酯萃取，旋转蒸发，得到POSS基单体。
实施例2
本实施例提供一种POSS基单体，由以下步骤制成：
步骤C1、将120mL氯仿置于三口烧瓶中,然后依次加入6g八乙烯基 -POSS、22mL乙酸和0.8mL浓硫酸，磁力搅拌下升温至60℃，向三口烧瓶中缓慢滴加50mL双氧水，回流反应18h，通过分液移除上层液体，收集下层液体用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水分别洗涤4次，除去水相，将得到产物置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到环氧基POSS，浓硫酸的质量分数为95％，双氧水质量分数为30％；
步骤C2、将0.02mol 2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、0.15g氢氧化钠、0.01mol环氧基POSS和180mL THF加入三口烧瓶中，氮气保护下，回流反应7h，冷却至室温加入醋酸调节pH至6.5，过滤，滤液用氯仿萃取，有机相置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到苯并三唑接枝POSS；
步骤C3、氮气保护下，向三口烧瓶中加入30g 1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、70mL正己烷、2mL氯铂酸，升温至50℃，加入30mL甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液，保温反应4h，减压蒸馏去除正己烷，得到中间体1，甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液由甲基丙烯酸烯丙酯和正己烷按照 28.1g：30mL混合而成；
步骤C4、将110mL 1，4-二氧六环和14mL缓冲液混合，加入0.5g Pd/C 催化剂，冰浴条件下，加入32g中间体1，搅拌30min后，升温至25℃继续反应3h，抽滤，滤液减压蒸馏去除1，4-二氧六环，得到中间体2，缓冲液由磷酸氢二钠、浓度0.1mol/L氢氧化钠溶液按照0.65g：40mL混合而成；
步骤C5、氮气保护下，将0.1mol中间体2、7.2g苯并三唑接枝POSS 和90mL二甲基亚砜混合，56℃下搅拌10min，然后加入0.2mol氢氧化钾，回流反应4h，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，乙酸乙酯萃取，旋转蒸发，得到POSS基单体。
实施例3
本实施例提供一种POSS基单体，由以下步骤制成：
步骤C1、将130mL氯仿置于三口烧瓶中,然后依次加入6g八乙烯基 -POSS、25mL乙酸和0.8mL浓硫酸，磁力搅拌下升温至60℃，向三口烧瓶中缓慢滴加50mL双氧水，回流反应18h，通过分液移除上层液体，收集下层液体用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水分别洗涤5次，除去水相，将得到产物置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到环氧基POSS，浓硫酸的质量分数为95％，双氧水质量分数为30％；
步骤C2、将0.02mol 2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、0.15g氢氧化钠、0.01mol环氧基POSS和200mL THF加入三口烧瓶中，氮气保护下，回流反应7h，冷却至室温加入醋酸调节pH至7，过滤，滤液用氯仿萃取，有机相置于通风处，室温下挥发12h，再于60℃下真空蒸干溶剂，得到苯并三唑接枝POSS；
步骤C3、氮气保护下，向三口烧瓶中加入30g 1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、80mL正己烷、3mL氯铂酸，升温至50℃，加入30mL甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液，保温反应4h，减压蒸馏去除正己烷，得到中间体1，甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液由甲基丙烯酸烯丙酯和正己烷按照 28.1g：30mL混合而成；
步骤C4、将120mL 1，4-二氧六环和15mL缓冲液混合，加入0.5g Pd/C 催化剂，冰浴条件下，加入32g中间体1，搅拌30min后，升温至25℃继续反应3h，抽滤，滤液减压蒸馏去除1，4-二氧六环，得到中间体2，缓冲液由磷酸氢二钠、浓度0.1mol/L氢氧化钠溶液按照0.65g：40mL混合而成；
步骤C5、氮气保护下，将0.1mol中间体2、7.4g苯并三唑接枝POSS 和100mL二甲基亚砜混合，60℃下搅拌10min，然后加入0.2mol氢氧化钾，回流反应5h，过滤，向滤液中加入去离子水洗涤，乙酸乙酯萃取，旋转蒸发，得到POSS基单体。
对比例1
本对比例为八乙烯基-POSS。
对比例2
本对比例为实施例3中步骤C3-C4所得产物中间体2。
实施例4
一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤A1、将汉麻纤维纺织成布得到亲肤层，将改性腈纶纤维纺织成布得到隔离层；
步骤A2、将隔离层的一侧用聚乙烯基胶带粘贴密封，对粘贴侧表面实施保护，并将另一侧放入巯基乙胺的氢氧化钠溶液中，于100℃下反应 6h，然后取出，用水洗涤至洗涤液呈中性，于60℃下干燥至恒重，得到巯基改性隔离层，巯基乙胺的氢氧化钠溶液由巯基乙胺、氢氧化钠和去离子水按照1.5mol：12.5g：1L混合而成；
步骤A3、将巯基改性隔离层上的聚乙烯基胶带去除，并在其上面铺设亲肤层，通过超声波复合，得到复合面料；
步骤A4、将复合面料的亲肤层表面用聚乙烯基胶带粘贴密封，然后将另一面置于POSS基处理液中，功率500W紫外光冷光源下，等距13cm，光照30min后，取出，用质量分数40％乙醇溶液洗涤后，用去离子水洗涤 3次，最后于60℃下干燥至恒重，撕掉聚乙烯基胶带，得到抗紫外线辐射性防水防护材料，POSS基处理液由实施例1的POSS基单体、十二烷基硫醇、二氯甲烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的质量比为1：1：100：0.2 混合超声得到。
其中，改性腈纶纤维由以下步骤制成：
步骤B1、将聚丙烯腈粉体在真空干燥箱中60℃、70℃、90℃和120℃下分别烘干1h得到干燥PAN粉体，然后过400目筛网备用，然后将12mg 金红石纳米TiO2粉末在60℃下干燥后置于240mL DMAC中，然后加入60g 干燥PAN粉体，在400r/min转速下，搅拌膨化6h后，70℃水浴锅中继续搅拌6h，得到纺丝液；
步骤B2、将纺丝液进行湿法纺丝，使用喷丝孔规格为直径0.1mm×30 圆孔，采用3道凝固浴进行纺丝，然后置于75℃真空干燥箱中处理5min 以完成干燥致密化和热定型处理，得到改性腈纶纤维。
实施例5
一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤A1、将汉麻纤维纺织成布得到亲肤层，将改性腈纶纤维纺织成布得到隔离层；
步骤A2、将隔离层的一侧用聚乙烯基胶带粘贴密封，对粘贴侧表面实施保护，并将另一侧放入巯基乙胺的氢氧化钠溶液中，于110℃下反应 7h，然后取出，用水洗涤至洗涤液呈中性，于60℃下干燥至恒重，得到巯基改性隔离层，巯基乙胺的氢氧化钠溶液由巯基乙胺、氢氧化钠和去离子水按照1.5mol：13.2g：1L混合而成；
步骤A3、将巯基改性隔离层上的聚乙烯基胶带去除，并在其上面铺设亲肤层，通过超声波复合，得到复合面料；
步骤A4、将复合面料的亲肤层表面用聚乙烯基胶带粘贴密封，然后将另一面置于POSS基处理液中，功率500W紫外光冷光源下，等距13cm，光照30min后，取出，用质量分数40％乙醇溶液洗涤后，用去离子水洗涤 4次，最后于60℃下干燥至恒重，撕掉聚乙烯基胶带，得到抗紫外线辐射性防水防护材料，POSS基处理液由实施例2的POSS基单体、十二烷基硫醇、二氯甲烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的质量比为1：1：100：0.25 混合超声得到。
其中，改性腈纶纤维由以下步骤制成：
步骤B1、将聚丙烯腈粉体在真空干燥箱中60℃、70℃、90℃和120℃下分别烘干1h得到干燥PAN粉体，然后过400目筛网备用，然后将16mg 金红石纳米TiO2粉末在60℃下干燥后置于240mL DMAC中，然后加入60g 干燥PAN粉体，在500r/min转速下，搅拌膨化6h后，70℃水浴锅中继续搅拌6h，得到纺丝液；
步骤B2、将纺丝液进行湿法纺丝，使用喷丝孔规格为直径0.1mm×30 圆孔，采用3道凝固浴进行纺丝，然后置于78℃真空干燥箱中处理8min 以完成干燥致密化和热定型处理，得到改性腈纶纤维。
实施例6
一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤A1、将汉麻纤维纺织成布得到亲肤层，将改性腈纶纤维纺织成布得到隔离层；
步骤A2、将隔离层的一侧用聚乙烯基胶带粘贴密封，对粘贴侧表面实施保护，并将另一侧放入巯基乙胺的氢氧化钠溶液中，于120℃下反应 8h，然后取出，用水洗涤至洗涤液呈中性，于60℃下干燥至恒重，得到巯基改性隔离层，巯基乙胺的氢氧化钠溶液由巯基乙胺、氢氧化钠和去离子水按照1.5mol：14.1g：1L混合而成；
步骤A3、将巯基改性隔离层上的聚乙烯基胶带去除，并在其上面铺设亲肤层，通过超声波复合，得到复合面料；
步骤A4、将复合面料的亲肤层表面用聚乙烯基胶带粘贴密封，然后将另一面置于POSS基处理液中，功率500W紫外光冷光源下，等距13cm，光照30min后，取出，用质量分数40％乙醇溶液洗涤后，用去离子水洗涤 5次，最后于60℃下干燥至恒重，撕掉聚乙烯基胶带，得到抗紫外线辐射性防水防护材料，POSS基处理液由实施例2的POSS基单体、十二烷基硫醇、二氯甲烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的质量比为1：1：100：0.3 混合超声得到。
其中，改性腈纶纤维由以下步骤制成：
步骤B1、将聚丙烯腈粉体在真空干燥箱中60℃、70℃、90℃和120℃下分别烘干1h得到干燥PAN粉体，然后过400目筛网备用，然后将18mg 金红石纳米TiO2粉末在60℃下干燥后置于240mL DMAC中，然后加入60g 干燥PAN粉体，在600r/min转速下，搅拌膨化6h后，70℃水浴锅中继续搅拌6h，得到纺丝液；
步骤B2、将纺丝液进行湿法纺丝，使用喷丝孔规格为直径0.1mm×30 圆孔，采用3道凝固浴进行纺丝，然后置于80℃真空干燥箱中处理10min 以完成干燥致密化和热定型处理，得到改性腈纶纤维。
对比例3
将实施例4中的POSS基单体替换成对比例1的物质，其余原料及制备过程不变。
对比例4
将实施例5中的POSS基单体替换成对比例2的物质，其余原料及制备过程不变。
对比例5
将实施例6中的改性腈纶纤维替换成太仓富崧国际贸易有限公司出售的腈纶纤维，其余原料及制备过程不变。
将实施例4-6和对比例3-5所得的防护材料进行性能测试，测试过程如下：
透气性：按GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测试》，在每块试样不同部位测10次，取平均值；
防水性：采用接触角测试仪测试复合材料的静态接触角；
防紫外线性能：按GB/T 18830《纺织品防紫外线性能的评定》测定；
耐久性：按照《AATCC Test Method 61-2006(No.2A)》标准，对防护材料的耐洗涤性能进行测试，水洗30次后，测试其UPF值、T(UVA)％和静态接触角大小；
测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，实施例4-6所得防护材料的透气性能在 4.3-4.5mm/s,UPF值在212.27-213.15，T(UVA)为1.25％左右，接触角 141.9-142.3°，水洗30次后，接触角在128°以上，UPF值大于40，T (UVA)小于5％，相比于对比例3-5，具有优异的抗紫外性能和防水性能，具有较高的持久性，并且具有良好的透气性能。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1、将汉麻纤维纺织成布得到亲肤层，将改性腈纶纤维纺织成布得到隔离层；
步骤A2、将隔离层的一侧用聚乙烯基胶带粘贴密封保护，并将另一侧放入巯基乙胺的氢氧化钠溶液中，于100-120℃下反应6-8h，然后取出，洗涤，干燥，得到巯基改性隔离层；
步骤A3、将巯基改性隔离层上的聚乙烯基胶带去除，并在其上面铺设亲肤层，通过超声波复合，得到复合面料；
步骤A4、将复合面料的亲肤层表面用聚乙烯基胶带粘贴密封，将另一面置于POSS基处理液中，紫外光光照30min后，后处理，得到抗紫外线辐射性防水防护材料；
步骤A4中POSS基处理液由POSS基单体、十二烷基硫醇、二氯甲烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮按照质量比1：1：100：0.2-0.3超声混合得到；
改性腈纶纤维由以下步骤制成：
步骤B1、将金红石纳米TiO2粉末在60℃下干燥后置于DMAC中，加入干燥PAN粉体，搅拌膨化6h后，70℃水浴锅中继续搅拌6h，得到纺丝液；
步骤B2、将纺丝液进行湿法纺丝，然后置于75-80℃真空干燥箱中处理5-10min，得到改性腈纶纤维；
POSS基单体由以下步骤制成：
步骤D1、氮气保护下，将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、正己烷、氯铂酸混合，升温至50℃，加入甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液，保温反应4h，减压蒸馏，得到中间体1；
步骤D2、将1，4-二氧六环和缓冲液混合，加入Pd/C催化剂，冰浴条件下，加入中间体1，搅拌30min后，升温至25℃继续反应3h，经过后处理，得到中间体2；
步骤D3、氮气保护下，将中间体2、苯并三唑接枝POSS和二甲基亚砜混合，50-60℃下搅拌10min，加入氢氧化钾，回流反应3-5h，经过后处理，得到POSS基单体；
苯并三唑接枝POSS由以下步骤制成：
步骤C1、将氯仿、八乙烯基-POSS、乙酸和浓硫酸混合，磁力搅拌下升温至60℃，滴加双氧水，回流反应18h，经过后处理，得到环氧基POSS；
步骤C2、将2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、氢氧化钠、环氧基POSS和THF混合，氮气保护下，回流反应7h，经过后处理，得到苯并三唑接枝POSS。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，其特征在于，步骤A2中巯基乙胺的氢氧化钠溶液由巯基乙胺、氢氧化钠和去离子水按照1.5mol：12.5-14.1g：1L混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线辐射性防水防护材料的生产工艺，其特征在于，步骤D1中甲基丙烯酸烯丙酯的正己烷溶液由甲基丙烯酸烯丙酯和正己烷按照28.1g：30mL混合而成。
4.一种抗紫外线辐射性防水防护材料，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述的生产工艺制备而成。
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