《纳米SiOsub2/sub杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法及其制品与应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纳米SiOsub2/sub杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法及其制品与应用.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201511020090.1 (22)申请日 2015.12.28 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105601939 A (43)申请公布日 2016.05.25 (73)专利权人 广州希森美克新材料科技有限公 司 地址 510000 广东省广州市高新技术开发 区科学城科丰路31号华南新材料创新 园G2栋321 (72)发明人 龚红升蒋卫中徐向东 (74)专利代理机构 深圳市合道英联专利事务所 (普通合伙) 44309 代理人 廉红果李晓菲 (51)Int.Cl。
2、. C08G 83/00(2006.01) D06M 15/643(2006.01) (56)对比文件 CN 104262639 A,2015.01.07, CN 101805434 A,2010.08.18, CN 102634987 A,2012.08.15, 审查员 孙兴春 (54)发明名称 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备 方法及其制品与应用 (57)摘要 本发明公开了一种纳米SiO2杂化梳状有机 氟硅共聚物的制备方法， 其方法是： 将环氧基改 性SiO2与PAMS(氨基硅油)、 PFGE(全氟辛基缩水 甘油醚)在250ml三口烧瓶中充分搅拌， 通氮气10 20min， 加热升。
3、温至80100， 保温反应25 小时后停止加热， 冷却至室温， 滤布过滤， 除去大 颗粒的物质， 获得滤液； 将滤液装进四口烧瓶， 升 温至回流状态时进行减压蒸馏移除溶剂， 最终得 到纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物， 所得到的 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物应用于构筑 具有超疏水效果兼具良好柔软度的防水织物； 本 发明的制备方法步骤简单、 效率高， 所制得的纳 米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物相比相比其它 疏水聚合物用于纺织品上具有更高的疏水角和 更长的耐洗次数， 耐洗次数可高达10次以上。 权利要求书1页 说明书4页 CN 105601939 B 2018.06.15 CN 1056。
4、01939 B 1.一种纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1： 环氧基改性SiO2的制备： (1)将适量的正硅酸乙酯、 无水乙醇和去离子水加入三口烧瓶中， 搅拌升温至60， 滴 加适量氨水， 于6080下恒温46小时， 经水解、 缩聚反应后得到纳米级半透明、 碱性 SiO2溶胶； (2)在上述SiO2溶胶中加入适量3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷回流反应36h， 再经 反复洗涤、 离心、 真空干燥， 制得了白色粉末状环氧基改性SiO2； S2： 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备： (1)在250ml三口烧瓶中， 依次加入计量的PAMS氨基硅油。
5、、 PFGE全氟辛基缩水甘油醚和 S1中制得的环氧基改性SiO2， 充分搅拌， 通氮气1020min， 加热升温至80100， 保温反 应25小时； (2)反应后停止加热， 冷却至室温， 滤布过滤， 除去大颗粒的物质， 获得滤液； (3)将滤液装进四口烧瓶， 升温至回流状态时进行减压蒸馏移除溶剂， 得到的半透明状 黏稠液体即是纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物。 其中， 所述PAMS氨基硅油的氨基与环氧基改性SiO2的环氧基的摩尔比为1:1.11.5； 所 述PFGE全氟辛基缩水甘油醚与环氧基改性SiO2摩尔比为810:1。 2.根据权利要求1所述的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法。
6、， 其特征在于， 所述三口烧瓶中装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管。 3.根据权利要求1所述的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法， 其特征在于， 所述滤布采用120目滤布。 4.一种由权利要求1制备所得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物， 其特征在于， 所述 的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物为梳状结构， 其分子式为： 其中， m13， k15,n618，代表SiO2粒子。 5.一种由权利要求1制备所得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物应用于构筑具有超 疏水效果兼具良好柔软度的防水织物。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105601939 B 2 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共。
7、聚物的制备方法及其制品与 应用 技术领域 0001 本发明涉及超疏水材料， 尤其是涉及一种纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制 备方法及其制品与应用。 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究者灵感的源泉， 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 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。
8、同作用。 已报到的研究工 作中， 含氟化合物或聚合物常被用作低表面能物质， TiO2、 ZnO、 SiO2、 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。 0004 现有的用在纺织品上的超疏水材料虽然具有较高的水滴接触角， 但也存在强度 低、 易磨损、 易污染、 不耐水洗、 使用寿命短等缺点。 因此， 对超疏水材料的研究还有许多工 作要做。 发明内容 0005 为了解决上述现有技术问题， 本发明提供了一种具有更高疏水角(水滴接触角)和 更长耐洗次数的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法及其制品与应用。 0006 本发明的技术方案为： 0007 一种纳米SiO2杂化梳状有机氟硅。
9、共聚物的制备方法， 包括以下步骤： 0008 S1： 环氧基改性SiO2的制备： 0009 (1)将适量的正硅酸乙酯、 无水乙醇和去离子水加入三口烧瓶中， 搅拌升温至60 ， 滴加适量氨水， 于6080下恒温46小时， 经水解、 缩聚反应后得到纳米级半透明、 碱性SiO2溶胶； 0010 (2)在上述SiO2溶胶中加入适量3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷回流反应36h， 再经反复洗涤、 离心、 真空干燥， 制得了白色粉末状环氧基改性SiO2； 0011 S2： 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备： 0012 (1)在250ml三口烧瓶中， 依次加入计量的PAMS(氨基硅油)、 PFGE(全。
10、氟辛基缩水甘 油醚)和S1中制得的环氧基改性SiO2， 充分搅拌， 通氮气1020min， 加热升温至80100， 保温反应25小时； 0013 (2)反应后停止加热， 冷却至室温， 滤布过滤， 除去大颗粒的物质， 获得滤液； 0014 (3)将滤液装进四口烧瓶， 升温至回流状态时进行减压蒸馏移除溶剂， 得到的半透 明状黏稠液体即是纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物。 说明书 1/4 页 3 CN 105601939 B 3 0015 所述PAMS的氨基与环氧基改性SiO2的环氧基的摩尔比为1:1.11.5。 0016 所述PFGE与环氧基改性SiO2摩尔比为810:1。 0017 所述三口烧。
11、瓶中装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管。 0018 所述滤布采用120目滤布。 0019 本发明制备方法制得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物为梳状结构， 其分子式 为： 0020 0021 其中， m13， k15,n618。 0022 本发明的制得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物应用于构筑具有超疏水效果 兼具良好柔软度的防水织物。 0023 本发明的有益效果为： 本发明的制备方法方法步骤简单、 效率高， 制得的纳米SiO2 杂化梳状有机氟硅共聚物具有超疏水性能， 能赋予织物超疏水性能， 织物实现防水目的， 且 可保持织物的柔软度， 相比其它疏水聚合物用于纺织品上具有更高的疏水角和更长的。
12、耐洗 次数， 耐洗次数可高达10次以上。 具体实施方式 0024 下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。 0025 实施例1 0026 一种纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法， 包括以下步骤： 0027 S1： 环氧基改性SiO2的制备： 0028 (1)改性SiO2分散液的合成： 将正硅酸乙酯100g， 无水乙醇80g， 去离子水25g加入 三口烧瓶中， 搅拌， 升温至60， 滴加氨水70ml， 于60下恒温45 小时， 经水解、 缩聚反 应， 得到纳米级半透明、 碱性SiO2溶胶； 0029 (2)在上述SiO2溶胶中加入20g3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷回流反应 34h， 。
13、再经反复洗涤、 离心、 真空干燥， 制得了白色粉末状环氧基改性SiO2； 0030 S1步骤的方程式如下： 0031 0032 S2： 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备： 0033 (1)将在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管的250ml三口烧瓶中， 依次加入计量的 PAMS(氨基硅油)、 PFGE(全氟辛基缩水甘油醚)和S1中制得的环氧基改性SiO2， 其中， -NH2与 说明书 2/4 页 4 CN 105601939 B 4 环氧基的摩尔比为1:1.11.2， PFGE与环氧基改性 0034 SiO2比为89:1， 充分搅拌， 通氮气10min， 加热升温至8595， 保温反应34。
14、 小时； 0035 (2)反应后， 停止加热， 冷却至室温， 用120目滤布过滤， 除去大颗粒的物质； 0036 (3)将滤液装进四口烧瓶， 升温至回流状态时进行减压蒸馏移除溶剂， 得到的半透 明状黏稠液体即是纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物； 0037 S2步骤的反应方程式如下： 0038 0039 将上述方法制备得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物应用于织物上， 其制备方 法如下： 以织物作为基材， 以制备所得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物为处理液， 采用 浸轧烘的整理工艺， 一步法制得了具有超疏水效果兼具良好柔软度的防水织物。 0040 对防水织物进行疏水测试， 测得其疏水角和。
15、水珠滚动角分别可以达到158 和8 ； 对防水织物进行水洗测试， 防水织物经可耐水洗达10次， 10次后其疏水角降低至150 以下。 0041 实施例2 0042 一种纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法， 包括以下步骤： 0043 S1： 环氧基改性SiO2的制备： 0044 (1)改性SiO2分散液的合成： 将正硅酸乙酯100g， 无水乙醇80g， 去离子水25g加入 三口烧瓶中， 搅拌， 升温至60， 滴加氨水70ml， 继续升温， 于70下恒温56小时， 经水解、 缩聚反应， 得到纳米级半透明、 碱性SiO2溶胶； 0045 (2)在上述SiO2溶胶中加入20g 3-环氧丙氧基。
16、丙基三甲氧基硅烷回流反应34h， 再经反复洗涤、 离心、 真空干燥， 制得了白色粉末状环氧基改性SiO2； 0046 S2： 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备： 0047 (1)将在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管的250ml三口烧瓶中， 依次加入计量的 PAMS(氨基硅油)、 PFGE(全氟辛基缩水甘油醚)和(1)中制得的环氧基改性SiO2， 其中， -NH2与 环氧基的摩尔比为1:1.31.4， PFGE与环氧基改性 SiO2比为9:1， 充分搅拌， 通氮气10min， 加热升温至8090， 保温反应45 小时； 0048 (2)反应后， 停止加热， 冷却至室温， 用120目滤布过。
17、滤， 除去大颗粒的物质； 0049 (3)将滤液装进四口烧瓶， 升温至回流状态时进行减压蒸馏移除溶剂， 得到的半透 明状黏稠液体即是纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物； 0050 将上述方法制备得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物应用于织物上， 其制备方 说明书 3/4 页 5 CN 105601939 B 5 法如下： 以织物作为基材， 以制备所得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物为处理液， 采用 浸轧烘的整理工艺， 一步法制得了具有超疏水效果兼具良好柔软度的防水织物。 0051 对防水织物进行疏水测试， 测得其疏水角和水珠滚动角分别可以达到160 和9 ； 对防水织物进行水洗测试， 防。
18、水织物经可耐水洗达12次， 12次后其疏水角降低至150 以下。 0052 实施例3 0053 一种纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备方法， 包括以下步骤： 0054 S1： 环氧基改性SiO2的制备： 0055 (1)改性SiO2分散液的合成： 将正硅酸乙酯100g， 无水乙醇80g， 去离子水25g加入 三口烧瓶中， 搅拌， 升温至60， 滴加氨水70ml， 于60下恒温46 小时， 经水解、 缩聚反应 后， 得到纳米级半透明、 碱性SiO2溶胶； 0056 (2)在上述SiO2溶胶中加入20g 3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷回流反应 3 4h， 再经反复洗涤、 离心、 真空干燥， 。
19、制得了白色粉末状环氧基改性SiO2； 0057 S2： 纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物的制备： 0058 (1)将在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管的250ml三口烧瓶中， 依次加入计量的 PAMS(氨基硅油)、 PFGE(全氟辛基缩水甘油醚)和(1)中制得的环氧基改性SiO2， 其中， -NH2与 环氧基的摩尔比为1:1.41.5， PFGE与环氧基改性 SiO2比为10:1， 充分搅拌， 通氮气 20min， 加热升温至90100， 保温反应23 小时； 0059 (2)反应后， 停止加热， 冷却至室温， 用120目滤布过滤， 除去大颗粒的物质； 0060 (3)将滤液装进四口烧瓶， 。
20、升温至回流状态时进行减压蒸馏移除溶剂， 得到的半透 明状黏稠液体即是纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物。 0061 将上述方法制备得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物应用于织物上， 其制备方 法如下： 以织物作为基材， 以制备所得的纳米SiO2杂化梳状有机氟硅共聚物为处理液， 采用 浸轧烘的整理工艺， 一步法制得了具有超疏水效果兼具良好柔软度的防水织物。 0062 对防水织物进行疏水测试， 测得其疏水角和水珠滚动角分别可以达到156 和8 ； 对防水织物进行水洗测试， 防水织物经可耐水洗达9次， 9次后其疏水角降低至150 以下。 0063 以上所述， 仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡是依据本发明的技 术实质对以上实施例所作的任何细微修改、 等同替换和改进， 均应包含在本发明技术方案 的保护范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 105601939 B 6 。