本發(fā)明涉及聚酯織物改性，特別是涉及一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層來改性聚酯織物。

背景技術(shù)：

1、聚酯織物作為一類重要的合成織物材料，因其價廉、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕疲勞、可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢，在海洋工程、服裝家居、生物醫(yī)療等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。然而，由于聚酯織物表層一般含有酯基、羧基、羥基等極性基團(tuán)，造成其較強(qiáng)的水親和力和生物附著性，尤其是應(yīng)用在細(xì)菌群落容易滋生的海洋環(huán)境中，會嚴(yán)重限制其作為船舶系泊纜、海上養(yǎng)殖網(wǎng)、船帆，以及水下防護(hù)防污網(wǎng)等海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

2、針對上述問題，科研人員已提出一些解決方案，以改善聚酯織物更好在海洋工程及其他領(lǐng)域的應(yīng)用，包括：表面引入疏水性功能基團(tuán)或者化學(xué)修飾；分子結(jié)構(gòu)共聚改性等。其中，含硅氧烷化合物表面能低，硅氧烷化合物的分子結(jié)構(gòu)中包含有一條或多條長鏈狀的硅氧烷鍵，這些鍵能夠在表面形成一層致密的、低表面能的疏水層。硅氧烷疏水性可以被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如涂料、防水材料、潤滑劑、染料、紡織品、醫(yī)療器械等。另外，動態(tài)亞胺鍵制備的動態(tài)高分子材料具有可修復(fù)性，動態(tài)亞胺鍵也可增強(qiáng)細(xì)菌細(xì)胞的膜通透性，導(dǎo)致細(xì)菌滲透裂解，其獨特的抑菌活性備受關(guān)注( j.?am.?chem.?soc.?2019, 141:?12064; carbohydr.?polym.?2020, 230:?115671)，面向海洋大量微生物和細(xì)菌富集，具有重要應(yīng)用意義。目前，將動態(tài)聚亞胺作為涂層來浸漬改性聚酯織物還未見報道。本發(fā)明有助于提升動態(tài)聚亞胺高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域并且有助于推動聚酯織物在海河流湖泊等含油污水處理方面大規(guī)模地應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于制備超疏水聚酯織物以拓寬聚酯織物在海洋等領(lǐng)域的應(yīng)用，提供了一種利用硅氧烷聚亞胺改性的聚酯織物。本發(fā)明首先利用堿處理去除聚酯織物表面的油劑增加其粘合、修飾等功能，然后將處理后聚酯織物浸漬在動態(tài)硅氧基聚亞胺溶液中，制備一種疏水和抑菌改性的聚酯織物。

2、本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、由上述制備方法獲得的復(fù)合材料，是一種利用硅氧烷聚亞胺改性的聚酯織物。

4、一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，具體制備包括以下步驟：

5、(1)在一定溫度水浴條件下，將氫氧化鈉(naoh)按照一定比例溶解在去離子水中。接著加入剪成一定尺寸的聚酯織物，利用機(jī)械攪拌1－4?h后，取出聚酯織物布。然后，用30－90?℃去離子水和常溫乙醇分別洗滌3－6次，最后放入鼓風(fēng)烘箱烘干至恒重。

6、(2)將一定量的對苯二甲醛加入有機(jī)溶劑中，充分?jǐn)嚢柚寥芙馔耆?，接著將含硅氧烷的二元胺單體加入混合分散好的溶液中，攪拌反應(yīng)一定時間，先形成醛基封端的線型硅氧烷基聚亞胺預(yù)聚體。隨后加入商業(yè)化單體三羥甲丙烷三聚丙二醇醚(氨基封端)(t-403)，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)一段時間后，將經(jīng)過步驟(1)處理烘干后的聚酯織物浸泡其中，充分浸漬一段時間后取出，置于鼓風(fēng)烘箱并在一定溫度下烘干一定時間。

7、優(yōu)選地，步驟(1)中所述的naoh和去離子水質(zhì)量比為1:100－1:50。

8、優(yōu)選地，步驟(2)中所述的有機(jī)溶劑為四氫呋喃、氯仿、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一種或者多種混合。

9、優(yōu)選地，步驟(2)中所述的加入對苯二甲醛后攪拌至溶解的時間為1－30?min，所述的含硅氧烷二元胺單體為1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷( mn=248.5)、氨丙基雙封端聚二甲基硅氧( mn=27000)的一種或兩種混合。二胺加入后攪拌時間為0.5－3h。所述的三胺交聯(lián)劑加入后攪拌時間為0.5－600?min。

10、優(yōu)選地，步驟(2)中所述的體系中醛基官能團(tuán)(-cho)和氨基官能團(tuán)(-nh2)的摩爾比為0.8:1－1:0.8，動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層在有機(jī)溶劑中的固含量為0.01－10?wt%.

11、優(yōu)選地，步驟(2)中聚酯織物布浸泡時間為0.5－24?h，所述烘干溫度為40－120℃，烘干時間為0.5－10?h。

12、本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明利用的動態(tài)硅氧烷基聚亞胺改性涂層，原料均為商業(yè)化單體，成本低、無催化劑，制備工藝簡單且反應(yīng)條件溫和，所得改性后聚酯織物表面光滑均勻；基于可逆的席夫堿反應(yīng)，是一種可自修復(fù)涂層；本發(fā)明所得利用硅氧烷聚亞胺改性聚酯織物相比于改性前的聚酯織物布，疏水性和抗菌性能大幅提升；本發(fā)明所利用硅氧烷聚亞胺改性聚酯織物也具有良好的吸油效果，大大拓寬了聚酯織物在海洋等環(huán)境下應(yīng)用的魯棒性。

技術(shù)特征：

1.一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，具體制備包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的naoh和去離子水質(zhì)量比為1:100－1:50。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的有機(jī)溶劑為四氫呋喃、氯仿、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一種或者多種混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的加入對苯二甲醛后攪拌至溶解的時間為1－30?min，所述的含硅氧烷二元胺單體為1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(mn=248.5)、氨丙基雙封端聚二甲基硅氧(mn=27000)的一種或兩種混合；二胺加入后攪拌時間為0.5－3h；所述的三胺交聯(lián)劑加入后攪拌時間為0.5－600?min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的醛基官能團(tuán)(-cho)和氨基官能團(tuán)(-nh2)的摩爾比為0.8:1－1:0.8，動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層在有機(jī)溶劑中的固含量為0.01－10?wt%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用動態(tài)硅氧基聚亞胺涂層改性海洋用聚酯織物的方法，其特征在于，步驟(2)中聚酯織物布浸泡時間為0.5－24?h，所述烘干溫度為40－120℃，烘干時間為0.5－10?h。

7.一種由權(quán)利要求1－6任一項所述制備方法得到的利用硅氧烷聚亞胺改性聚酯織物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用硅氧烷基動態(tài)聚亞胺改性聚酯織物的制備方法。該方法包括堿預(yù)處理聚酯織物后，再利用硅氧烷基動態(tài)聚亞胺浸漬包覆聚酯織物。優(yōu)選的原材料包括對苯二甲醛、三羥甲丙烷三聚丙二醇醚(氨基封端)、含硅氧烷二元胺、聚酯織物等。制備路線包括：先利用氫氧化鈉堿預(yù)處理聚酯織物，除去表面油劑，烘干備用。將對苯二甲醛加入一定量溶劑中，攪拌至完全溶解，再接著將二胺單體加入混合好的溶液中，攪拌一定時間，形成線型的聚亞胺預(yù)聚體。隨后加入三胺交聯(lián)劑，攪拌反應(yīng)一定時間后，將經(jīng)過堿預(yù)處理的聚酯織物浸漬在溶液中一段時間后，取出放入鼓風(fēng)烘箱中充分烘干，獲得利用硅氧烷基聚亞胺涂層改性的聚酯織物。本發(fā)明可拓寬動態(tài)聚亞胺高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域并且有助于提升聚酯織物在海上油污水處理、海工纜繩等領(lǐng)域更高效地應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：宇平,胡祖明,王彥,于俊榮,孫欽超,王海躍,劉才
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9