表面含碳纳米管阻燃涂层的织物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表面含碳纳米管阻燃涂层的织物及其制备方法。在织物的两个表面覆有至少一层由氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层形成的组合涂层，组合涂层中氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层分别作为内层和外层。其制备方法包括：制备氨基化碳纳米管悬浮液和羧基化碳纳米管悬浮液。将织物在足量的氨基化碳纳米管悬浮液中充分浸泡，去离子水中清洗，真空干燥；然后在足量的羧基化碳纳米管悬浮液中充分浸泡，去离子水中清洗，真空干燥；重复上述步骤若干次，得到所述的表面含碳纳米管阻燃涂层的织物。本发明专利技术的制备方法简单易行，可控性好，适合工业化生产；处理后的织物具有很好的阻燃性能，在家纺和复合材料等领域有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种织物及其制备方法，尤其是涉及一种表面含碳纳米管阻燃涂层的 织物及其制备方法。
技术介绍
棉和麻等纤维织物在家纺领域有着广泛的应用，在复合材料领域也有非常好的应 用前景。然而，该类织物易于燃烧，给生命和财产安全带来了潜在隐患。因此，对棉和麻等纤 维织物进行阻燃处理是备受业内关注的研究课题之一。国内外研究者们往往采用浸乳-焙 烘、溶胶-凝胶或接枝改性等方法对棉和麻等纤维织物进行阻燃处理，往往需要复杂的化 学反应过程或者特殊的仪器设备等。近年来，层层组装法由于操作简便、灵活且稳定性好， 在织物阻燃处理中的应用引起了业内浓厚兴趣。然而，目前报道的棉和麻等纤维织物阻燃 涂层的质量含量往往较高，且耐腐蚀性能和热稳定性能欠佳。因此，如何采用简单且有效的 方法制备质量含量低、耐腐蚀性能好且热稳定性能好的阻燃涂层是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种表面含碳纳米管阻 燃涂层的织物及其制备方法。 为达到上述目的，本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是： -、一种表面含碳纳米管阻燃涂层的织物： 在织物的两个表面均覆有至少一层由氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层形 成的组合涂层，组合涂层中氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层分别作为内层和外层。 所述的织物为棉纤维或麻纤维织物。 二、一种表面含碳纳米管阻燃涂层的织物的制备方法，包括以下步骤： 1)制备氨基化碳纳米管悬浮液和羧基化碳纳米管悬浮液； 2)将织物在足量的氨基化碳纳米管悬浮液中充分浸泡5~30min，去离子水中清 洗2次，真空干燥；然后在足量的羧基化碳纳米管悬浮液中充分浸泡5~30min，去离子水 中清洗2次，真空干燥； 3)重复步骤2)若干次，得到所述的表面含碳纳米管阻燃涂层的织物。 所述的氨基化碳纳米管悬浮液采用以下方式制备：将干燥的氨基化碳纳米管粉 末在有机溶剂中超声至均匀分散，加入去离子水，继续超声至均匀分散，形成浓度为0. 1~ 1.0 mg/mL的均勾分散的氨基化碳纳米管悬浮液。 所述的羧基化碳纳米管悬浮液采用以下方式制备：将干燥的羧基化碳纳米管粉 末在有机溶剂中超声至均匀分散，加入去离子水，继续超声至均匀分散，形成浓度为0. 1~ 1.0 mg/mL的均勾分散的羧基化碳纳米管悬浮液。 所述的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、二氧六环、四氢呋喃或乙酸乙酯。 所述的织物为棉纤维或麻纤维织物。 所述的有机溶剂和去离子水体积比为5-1: 1。 本专利技术采用层层组装法进行制备，层层组装法可以借助正负电荷聚电解质的物理 吸附作用在基体表面交替沉积而成多层膜，该方法操作简便、灵活、稳定性好且适应的基体 范围广。 与
技术介绍
相比，本专利技术的有益效果是： 本专利技术采用简便的层层组装法，利用重量轻、耐腐蚀性好且具有优异的热稳定性 能的碳纳米管，将碳纳米管逐层吸附于棉和麻等纤维织物表面，形成阻燃功能性涂层，对于 提高棉和麻等纤维织物的火灾安全性将具有良好的应用前景。 本专利技术的制备方法简单易行，可控性好，适合工业化生产；本专利技术充分利用了棉纤 维或麻纤维的表面特性以及碳纳米管的性能特点，处理后的织物具有很好的阻燃性能，在 家纺和复合材料等领域有广阔的应用前景。【附图说明】 图1是实施例2制备的含有碳纳米管阻燃涂层的苎麻织物表面形貌扫描电镜照 片。【具体实施方式】 下面结合附图与具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。 实施例中采用的氨基化碳纳米管、羧基化碳纳米管、N，N-二甲基甲酰胺、二氧 六环、四氢呋喃、棉织物和苎麻织物均为市购材料。其中，氨基化碳纳米管，氨基含量： 0.45wt%，纯度：>95%，长度：~50μπι，外直径：8-15nm;羧基化碳纳米管，羧基含量： 2.0(^七％，纯度：>95%，长度：10~3(^111，外直径：10-2011111。 实施例1 : (1)将48mg干燥的氨基化碳纳米管粉末加入400mL二氧六环中，超声至均匀分散， 加入80mL去离子水，继续超声至均勾分散，形成480mL浓度为0. lmg/mL的均勾分散的氨基 化碳纳米管悬浮液。 (2)将48mg干燥的羧基化碳纳米管粉末加入400mL二氧六环中，超声至均勾分散， 加入80mL去离子水，继续超声至均勾分散，形成480mL浓度为0. lmg/mL的均勾分散的羧基 化碳纳米管悬浮液。 (3)将苎麻织物（长度X宽度：400mmX90mm)在步骤⑴中形成的氨基化碳纳米 管悬浮液中浸泡5min，用500mL去离子水清洗2次，60°C下真空干燥；在步骤（2)中形成的 羧基化碳纳米管悬浮液中浸泡5min，用500mL去离子水清洗2次，60°C下真空干燥。 (4)重复步骤（3) 20次，得到所述的表面含碳纳米管阻燃涂层的织物。 阻燃性能测试结果见表1。 实施例2 : (1)将400mg干燥的氨基化碳纳米管粉末加入600mL四氢呋喃中，超声至均匀分 散;，加入200mL去离子水，继续超声至均勾分散，形成800mL浓度为0. 5mg/mL的均勾分散的 氨基化碳纳米管悬浮液。 (2)将400mg干燥的羧基化碳纳米管粉末加入600mL四氢咲喃中，超声至均勾分 散;，加入200mL去离子水，继续超声至均勾分散，形成800mL浓度为0. 5mg/mL的均勾分散的 羧基化碳纳米管悬浮液。 (3)将苎麻织物（长度X宽度：400mmX90mm)在步骤⑴中形成的氨基化碳纳米 管悬浮液中浸泡lOmin，用800mL去离子水清洗2次，60°C下真空干燥；在步骤（2)中形成 的羧基化碳纳米管悬浮液中浸泡lOmin，用800mL去离子水清洗2次，60°C下真空干燥。 (4)重复步骤（3) 20次，得到所述的表面含碳纳米管阻燃涂层的织物。 表面形貌见图1，在苎麻织物表面覆盖着多层碳纳米管网状结构。阻燃性能测试结 果见表1。 实施例3 : (1)将1000 mg干燥的氨基化碳纳米管粉末加入500mLN，N-二甲基甲酰胺中，超声 至均勾分散，加入500mL去离子水，继续超声至均勾分散，形成1000 mL浓度为1.0 mg/mL的 均匀分散的氨基化碳纳米管悬浮液。 (2)将1000 mg干燥的羧基化碳纳米管粉末加入500mLN，N-二甲基甲酰胺中，超声 至均勾分散，加入500mL去离子水，继续超声至均勾分散，形成1000 mL浓度为1.0 mg/mL的 均匀分散的羧基化碳纳米管悬浮液。 (3)将苎麻织物（长度X宽度：400mmX90mm)在步骤（1)中形成的氨基化碳纳米 管悬浮液中浸泡30min，用1000 mL去离子水清洗2次，60°C下真空干燥；在步骤（2)中形成 的羧基化碳纳米管悬浮液中浸泡30min，用1000 mL去离子水清洗2次，60°C下真空干燥。 (4)重复步骤（3) 20次，得到所述的表面含碳纳米管阻燃涂层的织物。 阻燃性能测试结果见表1。 本专利技术各个实施例均进行了阻燃性能测试，所得表面含有碳纳米管阻燃涂层的织 物的阻燃性能测试结果如表1所示，其中空白样为不含碳纳米管阻燃涂层的纯苎麻织物。 阻燃性能测试方法：微型量热仪（Govmark MCC-2,美国），氧气流速设置为20mL/min，氮气 流速设置为80mL/min，样品先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面含碳纳米管阻燃涂层的织物，其特征在于：在织物的两个表面均覆有至少一层由氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层形成的组合涂层，组合涂层中氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层分别作为内层和外层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，芦晓棕，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33