一种无氟耐久超疏水棉织物整理剂及其整理棉织物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纺织品整理技术领域，特别涉及一种无氟耐久超疏水棉织物整理剂， 还涉及一种整理棉织物的方法。
【背景技术】
[0002] 自然界的多样性和生物的多功能性一直是科学研宄者灵感的源泉，很多人造材料 是根据生物体的某方面功能和结构设计的。超疏水材料是近年发展起来的一类具有超强拒 水性能的仿生材料。在超疏水材料表面，超过150〇的接触角使水滴很难在表面铺展或润 湿。因此超疏水材料可在与水接触后仍保持干爽洁净，这类材料在纺织品、电子设备、汽车 及建筑等很多领域的有很好的应用前景。
[0003] 超疏水表面的作用机制是低表面能和微纳米粗糙度的协同作用。已报到的研宄工 作中，含氟化合物或聚合物常被用作低表面能物质，Ti02，Zn0，Si02,和碳纳米管等无机材 料常用来形成微纳米粗糙的表面形貌。形成超疏水涂层的机械强度及其与不同基底之间的 牢度一直以来是相关研宄的瓶颈问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是提出了一种无氟耐久超疏水棉织物整理剂，解决了现有技术 中的棉织物整理剂与基底结合不牢的问题。
[0005] 本发明的另一个目的是提出了一种无氟耐久超疏水棉织物整理剂的整理方法，此 方法简单，适于大规模的应用推广。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：一种无氟耐久超疏水棉织物整理剂，所述无氟 耐久超疏水棉织物整理剂包括以下各组分混合而成：改性硅球、异氰酸酯、催化剂及溶剂； 所述改性硅球的直径为10-5000纳米。
[0007] 优选的，所述改性硅球由改性化合物在冰醋酸的乙醇溶液中反应得到，所述改性 化合物为烷基三甲氧基硅烷、烷基氯硅烷中的一种或两种。硅球通过羟基与卤素或硅氧烷 基之间的反应改性增加疏水性。
[0008] 优选的，所述烷基三甲氧基硅烷的烷基碳链含碳原子数为2-36,所述烷基氯硅烷 的烷基碳链含碳原子数为1-28。
[0009] 优选的，烷基氯硅烷为一烷基氯硅烷、二烷基氯硅烷、三烷基氯硅烷中的一种或多 种；所述异氰酸酯为单异氰酸酯、二异氰酸酯、多异氰酸酯或封端异氰酸酯中的一种或多 种。
[0010] 优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI)、二甲苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI)、萘二异氰酸酯（NDI)、对苯二异氰酸酯（PH)I)、二甲基联苯二异氰酸酯（TODI)、多 亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI)、1，6-六亚甲基二异氰酸酯（HDI)、三甲基-1，6-六亚甲基 二异氰酸酯（m-TMXDI)、异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI)、1，4-环己烷二异氰酸酯（CHDI)、二 环己基二异氰酸酯（H12MDI)、甲基环己基二异氰酸酯（HTDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯 (HXDI)、降冰片烷二异氰酸酯（NB-DI)TDI-TMP加和物、HDI缩二脲、HDI三聚体、乙醇、苯酚、 间硝基苯酚、邻苯二酚、己内酰胺、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯或甲乙酮肟中的 一种或多种。
[0011] 优选的，所述催化剂为三亚乙基二胺、双（二甲氨基乙基）醚、叔胺、有机锡催化 剂、羧酸铋催化剂中的一种或多种。所述催化剂用于催化异氰酸酯与羟基之间的化学反应。
[0012] 优选的，所述溶剂为甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲基甲酰胺、二醇 醚、四氢呋喃、二氧六环和卤代烃中的一种或多种。
[0013] 优选的，所述异氰酸醋与所述改性娃球的质量比为10-90:90-10 ;所述异氰酸醋 及所述改性硅球两者的总质量与所述溶剂质量的比值为〇. 1-30:99. 9-70。
[0014] 一种整理棉织物的方法，包括以下步骤：将所述无氟耐久超疏水棉织物整理剂对 棉织物进行喷涂或浸涂，然后对棉织物进行预烘和培烘。
[0015] 本发明的有益效果为：本发明的无氟耐久超疏水棉织物整理剂通过化学键的连接 可有效提升棉织物整理剂涂层与棉织物基底之间牢度，避免使用含氟化合物或溶剂，基于 疏水改性的硅组分以及异氰酸根与羟基之间的化学反应，整理后棉织物疏水性强，具有一 定的耐水洗性，不含有毒及昂贵的氟化合物或溶剂，原料来源广泛，并与其它纺织品整理助 剂具有一定的相容性，可应用于棉织物的功能性后整理领域。同时本发明的整理棉织物的 方法简单易行，适于大规模的应用推广。
【具体实施方式】
[0016] 为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不 可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述
【发明内容】
所作的一些非本质的 改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
[0017] 实施例1:无氟耐久性超疏水棉织物整理剂A整理棉织物A
[0018] 将直径为150纳米的硅球0. 2g分散于100mL乙醇中，加入冰醋酸10mL，加入5g 十二烷基三甲氧基硅烷，室温下搅拌5h，得到产物经三次离心和乙醇漂洗得到改性硅球。将 0.lg改性硅球、0.lgIH)I、0.Olg二丁基锡二月桂酸酯分散于20mL丙酮中，得到无氟耐久性 超疏水棉织物整理剂A。将约0. 05g棉布浸于无氟耐久性超疏水棉织物整理剂A中lh，浸 泡后的棉织物放于烘箱中80°C预烘30min，120°C培烘6h，得到棉织物样品A。
[0019] 实施例2 :无氟耐久性超疏水棉织物整理剂B整理棉织物B
[0020] 将直径为150纳米的硅球0? 2g分散于100mL乙醇中，加入冰醋酸10mL，加入5g 十六烷基二甲氧基硅烷，室温下搅拌5h，得到产物经三次离心和乙醇漂洗得到改性硅球。将 0.lg改性娃球、0.lgHDI、0.Olg二丁基锡二月桂酸醋分散于20mL丙酮中得到无氟耐久性超 疏水棉织物整理剂B。将约0. 05g棉布浸于无氟耐久性超疏水棉织物整理剂B中lh，浸泡 后的棉织物放于烘箱中80°C预烘30min，120°C培烘6h，得到棉织物样品B。
[0021] 实施例3 :无氟耐久性超疏水棉织物整理剂C整理棉织物C
[0022] 将直径为90纳米的硅球0. 2g分散于100mL乙醇中，加入冰醋酸10mL，加入5g 十六烷基二甲氧基硅烷，室温下搅拌5h，得到产物经三次离心和乙醇漂洗得到改性硅球。将 0.lg改性娃球、0.lgHDI、0.Olg二丁基锡二月桂酸醋分散于20mL乙酸乙醋中得到无氟耐久 性超疏水棉织物整理剂C。将约0. 05g棉布浸于无氟耐久性超疏水棉织物整理剂C中lh， 浸泡后的棉织物放于烘箱中80°C预烘30min，120°C培烘6h，得到棉织物样品C。
[0023] 实施例4 :无氟耐久性超疏水棉织物整理剂D整理棉织物D
[0024] 将直径为90纳米的硅球0. 2g分散于100mL乙醇中，加入冰醋酸10mL，加入5g二 烷基氯硅烷，室温下搅拌5h，得到产物经三次离心和乙醇漂洗得到改性硅球。将0.lg改性 娃球、0.lgHDI、0.Olg二丁基锡二月桂酸醋分散于20mL丙酮中得到无氟耐久性超疏水棉织 物整理剂D。将约0. 05g棉布浸于无氟耐久性超疏水棉织物整理剂D中lh，浸泡后的棉织 物放于烘箱中80°C预烘3