一种智能型织物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种智能型织物及其应用。由含全氟烷基的偶氮苯基丙烯酸酯与甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯通过乳液聚合制得含全氟烷基偶氮苯基的丙烯酸酯共聚物乳液。将该整理剂应用于芳纶织物整理，得到的拒水织物表面在紫外光照射后表面疏水性下降；再次接受高温焙烘/可见光刺激后则疏水性提高，且表面亲疏性能可多次循环转换。由于芳纶纤维表面光滑，整理剂在纤维表面成膜平整；同时，芳纶织物具有非常优越的高温稳定性，整理织物经过反复高温焙烘/可见光刺激后，芳纶纤维结构不会被破坏，因此可表现出良好的亲疏性可逆回复，且提供的智能型织物制备工艺简便，适合工业化生产。

An Intelligent Fabric and Its Application

The invention discloses an intelligent fabric and its application. Perfluoroalkyl azobenzene acrylate copolymer emulsion was prepared by emulsion polymerization of azobenzene acrylate with perfluoroalkyl and hydroxyethyl methacrylate and butyl acrylate. When the finishing agent is applied to aramid fabric, the hydrophobicity of the water-repellent fabric surface decreases after being irradiated by ultraviolet light, and increases after being baked at high temperature/stimulated by visible light, and the surface hydrophobicity can be changed repeatedly. Due to the smooth surface of aramid fibers and smooth film formation of finishing agents on the surface of fibers, aramid fabrics have excellent high-temperature stability. After repeated high-temperature baking/visible light stimulation, the structure of aramid fibers will not be destroyed. Therefore, aramid fibers can show good affinity and reversible recovery, and the intelligent fabrics provided are easy to prepare and suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种智能型织物及其应用本专利技术属于专利技术名称为一种智能型织物及其制备方法、申请日为2017年4月18日、申请号为201710254844.2专利技术申请的分案申请，属于产品及其应用技术部分。
本专利技术涉及一种智能型织物及其制备方法，属于纺织化工助剂和智能纺织品制造领域。
技术介绍
材料亲疏水性的改性一直是材料应用领域的一大研究热点，亲疏水性质能够直接影响材料表面与接触物之间的相互作用，进而影响材料的应用性能。经过多年的研究，材料表面的亲疏水改性取得了从理论到实践的长足发展，应用技术也日趋成熟。但是随着研究的进一步发展与深入，在很多应用领域如可控药物释放、微流体装置、传感器等，研究者已经不再满足于单一润湿性的表面，因此在同一个基体表面上集成不同润湿性的研究成为了又一个研究热点。众所周知，固体表面的润湿性由表面形貌和表面化学组成共同决定，改变表面结构或者表面化学组成，能够实现表面润湿性的可逆转换。目前对于通过直接改变固体表面结构来实现表面润湿性可逆转换的研究较少，较多的是通过控制外界条件如光、温度、PH等因素来实现表面润湿性的可逆转换。然而，绝大部分润湿性可控的智能表面一般是在金属表面实现的，而织物作为一种常见的材料在这方面的研究却较为罕见。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能型织物及其制备方法；制备一种具有光异构特性的聚丙烯酸酯型织物整理剂，将该整理剂应用于织物比如芳纶织物整理，通过外界刺激控制芳纶织物表面的偶氮苯基光异构状态来控制侧基全氟烷基的空间构象，从而控制芳纶织物的表面亲疏特征，从而提供一种表面亲疏性可多次循环转换的智能型织物。为达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种智能型织物的制备方法，包括如下步骤：（1）以全氟烷基碘、对溴苯胺为原料，在铜粉存在下，制备p-全氟烷基苯胺；（2）以p-全氟烷基苯胺、亚硝酸钠、苯酚钠为原料，制备p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚；（3）以p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、丙烯酰氯、三乙胺为原料，制备全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体；（4）以全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料，乳液聚合，制备全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液；（5）全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液与水混合配置整理液；然后将织物浸入整理液中进行整理，得到智能型织物。上述技术方案中，步骤（1）中，全氟烷基碘、对溴苯胺、铜粉的质量比为2～5∶1∶1～2；步骤（2）中，p-全氟烷基苯胺、亚硝酸钠、苯酚钠的质量比为1～2∶4～8∶0.35～1.2；步骤（3）中，p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、丙烯酰氯、三乙胺的质量比为1～3∶0.2～1∶0.4～1；步骤（4）中，全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为0.5～2∶1～2∶0.05～0.1；引发剂用量为单体总质量的10%～40%；本专利技术限定引发剂用量，得到的低聚物可以有效富集在织物表面，从而实现表面亲疏性可控转换的特性。步骤（5）中，整理液的浓度为10～100g/L。上述技术方案中，步骤（1）中，于40～70℃下，将全氟烷基碘溶液滴加入对溴苯胺、铜粉、有机溶剂的混合液中；然后于100～140℃反应2～24小时，得到p-全氟烷基苯胺；步骤（2）中，于5～10℃下，将亚硝酸钠水溶液滴加入p-全氟烷基苯胺酸溶液中，反应2～5小时；然后于5～10℃下，滴加苯酚钠溶液；然后调节体系pH为6～7，得到p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚；步骤（3）中，于-20～0℃下，将丙烯酰氯烷烃溶液滴加入p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、三乙胺、烷烃混合液中；然后于室温下反应2～10小时，得到全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体；步骤（4）中，将全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯与乳化剂、非离子表面活性剂混合；然后于惰性气体中，于60～95℃下，滴加引发剂溶液；再进行乳液聚合1～10小时，得到全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液；步骤（5）中，将织物浸轧整理液15分钟～2小时，然后预烘、焙烘，得到智能型织物。上述技术方案中，步骤（1）中，反应结束后，加入醚类溶剂，分离得到有机层，然后将有机层水洗、干燥、除溶剂，得到p-全氟烷基苯胺；步骤（2）中，反应结束后，常压过滤得到固体；然后将固体重结晶后干燥，得到p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚；步骤（3）中，反应结束后，水洗反应液，取有机相干燥、除溶剂，得到全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体；步骤（4）中，反应结束后，用氨水调节体系酸碱度为6～7，得到全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液。上述技术方案中，所述全氟烷基为五氟乙基，九氟丁基，十三氟己基或十七氟辛基；所述有机溶剂为二甲亚砜；所述酸为盐酸；所述调节体系pH的试剂为碳酸氢钠饱和溶液；所述烷烃为二氯甲烷、二氯乙烷或四氯乙烷；所述非离子表面活性剂为AEO-6或AEO-9；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠；所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾；所述浸轧为二浸二轧；所述织物为芳纶织物。上述技术方案中，步骤（1）中，滴加全氟烷基碘溶液的时间为0.5～2小时；步骤（2）中，将苯酚溶解在氢氧化钠水溶液中，制成苯酚钠溶液；步骤（3）中，于-10～-5℃下，将丙烯酰氯烷烃溶液滴加入p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、三乙胺、烷烃混合液中；步骤（4）中，滴加引发剂溶液的时间为0.5～2小时；步骤（5）中，所述预烘为100℃烘10分钟；所述焙烘为160℃烘3分钟。上述技术方案中，步骤（1）中，全氟烷基碘溶液中溶剂为二甲基亚砜；步骤（3）中烷烃为干燥的烷烃；步骤（4）中，引发剂溶液中溶剂为水；步骤（5）中，浸轧的轧余率为90%～100%，室温下进行浸轧。本专利技术还公开了根据上述智能型织物的制备方法制备的智能型织物。本专利技术进一步公开了一种表面亲疏性可转换的纺织品，由上述智能型织物制备得到。同时本专利技术还公开了上述智能型织物在制备表面亲疏性可转换的纺织品中的应用。本专利技术通过单电子转移反应和重氮、偶合反应成功将全氟烷基键连到偶氮苯中，合成出含全氟烷基的偶氮苯基丙烯酸酯单体，并由乳液聚合得到智能型含氟织物整理剂，具有良好的光异构性能和热迁移性能；智能型织物的制备可分如下步骤：1、乳液制备（1）p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚合成将p-全氟烷基苯胺悬浮于稀盐酸溶液中，加热溶解后，冷却，缓慢滴加亚硝酸钠的水溶液，保温完成重氮化反应。滴加苯酚钠水溶液，进行偶合反应。用碳酸氢钠饱和溶液调节反应混合物的pH至6~7，常压过滤得到粗产物。最后，用甲醇/水（1：1）的混合溶剂将产物重结晶，过滤、烘干，得到精制的p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚产物。（2）全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体合成将p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚溶解在干燥氯代烷烃溶剂中，加入三乙胺。搅拌均匀，降温至-10~0℃。缓慢滴加丙烯酰氯溶于干燥氯代烷烃溶剂中所配制成的丙烯酰氯溶液。加完后，控制在低温条件下反应一定时间，然后使反应物升温至室温，继续搅拌反应。停止反应后，反应液水洗，有机相加入无水硫酸镁干燥，除去干燥剂，蒸除溶剂得到全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯。（3）乳液共聚将乳化剂十二烷基硫酸钠和非离子表面活性剂复配，加入去离子水中，搅拌溶解。加入全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯和甲基丙烯酸羟乙酯。以乳化机高速搅拌，得到分散均匀的预乳液。将预乳液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型织物，其特征在于，所述智能型织物的制备方法包括如下步骤：（1）以全氟烷基碘、对溴苯胺为原料，在铜粉存在下，制备p‑全氟烷基苯胺；（2）以p‑全氟烷基苯胺、亚硝酸钠、苯酚钠为原料，制备p‑全氟烷基‑p′‑偶氮苯酚；（3）以p‑全氟烷基‑p′‑偶氮苯酚、丙烯酰氯、三乙胺为原料，制备全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体；（4）以全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料，乳液聚合，制备全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液；（5）全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液与水混合配置整理液；然后将织物浸入整理液中进行整理，得到智能型织物。

【技术特征摘要】
1.一种智能型织物，其特征在于，所述智能型织物的制备方法包括如下步骤：（1）以全氟烷基碘、对溴苯胺为原料，在铜粉存在下，制备p-全氟烷基苯胺；（2）以p-全氟烷基苯胺、亚硝酸钠、苯酚钠为原料，制备p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚；（3）以p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、丙烯酰氯、三乙胺为原料，制备全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体；（4）以全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯为原料，乳液聚合，制备全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液；（5）全氟烷基偶氮基丙烯酸酯共聚物乳液与水混合配置整理液；然后将织物浸入整理液中进行整理，得到智能型织物。2.如权利要求1所述智能型织物，其特征在于，步骤（1）中，全氟烷基碘、对溴苯胺、铜粉的质量比为2～5∶1∶1～2；步骤（2）中，p-全氟烷基苯胺、亚硝酸钠、苯酚钠的质量比为1～2∶4～8∶0.35～1.2；步骤（3）中，p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、丙烯酰氯、三乙胺的质量比为1～3∶0.2～1∶0.4～1；步骤（4）中，全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯的质量比为0.5～2∶1～2∶0.05～0.1；引发剂用量为单体总质量的10%～40%；步骤（5）中，整理液的浓度为10～100g/L。3.如权利要求1所述智能型织物，其特征在于，步骤（1）中，于40～70℃下，将全氟烷基碘溶液滴加入对溴苯胺、铜粉、有机溶剂的混合液中；然后于100～140℃反应2～24小时，得到p-全氟烷基苯胺；步骤（2）中，于5～10℃下，将亚硝酸钠水溶液滴加入p-全氟烷基苯胺酸溶液中，反应2～5小时；然后于5～10℃下，滴加苯酚钠溶液；然后调节体系pH为6～7，得到p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚；步骤（3）中，于-20～0℃下，将丙烯酰氯烷烃溶液滴加入p-全氟烷基-p′-偶氮苯酚、三乙胺、烷烃混合液中；然后于室温下反应2～10小时，得到全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体；步骤（4）中，将全氟烷基偶氮苯基丙烯酸酯单体、丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯与乳化剂、非离子表面活性剂混合；然后于惰性气体中，于60～95℃下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李战雄，刘群，戴礼，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32