【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能织物制备，具体涉及一种阻燃疏水的自清洁涂层、以及含有该涂层的棉织物的制备方法和应用。
技术介绍
1、随着人们对环境保护和安全性要求的不断提高，具有阻燃性和疏水性的功能性纺织品需求逐渐增大。棉织物作为一种广泛应用的天然纺织材料，具有良好的透气性和舒适性，但其易燃和吸湿的特性限制了其在一些特殊领域(如防火服、建筑材料、汽车内饰等)的应用。因此，开发具有高效阻燃性、优异疏水性和良好耐用性的涂层棉织物成为当前纺织品功能化研究的热点。
2、目前，市场上常见的阻燃涂层技术主要有化学处理法和涂层法。化学处理法通过向棉织物中引入阻燃剂来改善其阻燃性能。然而，这类阻燃剂可能会释放有毒气体，且其效果通常在经过多次清洗后显著下降，存在着环境污染和持久性差的问题。而涂层法则通过在棉织物表面涂覆一层阻燃涂层来实现阻燃效果，这种方法不仅能够有效提高阻燃性能，还能够在一定程度上改善棉织物的耐磨性、耐热性和抗水性。
3、然而，现有的涂层技术仍面临一些挑战。首先，现有的阻燃涂层大多只能提供有限的阻燃保护，且在高温或经过多次清洗后，阻燃效果逐渐降低；其次，涂层棉织物的疏水性和耐用性常常存在一定的矛盾，涂层往往随着使用过程中的磨损而失去效果。因此，亟需一种新型涂层材料，能够在保持优异阻燃性能的同时，具备高效的疏水性、良好的耐用性，并且能在多次洗涤后仍保持较高的性能。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种阻燃疏水的自清洁涂层、以及含有该涂层的棉织
2、本专利技术的目的之一是提供一种阻燃疏水的自清洁涂层，所述涂层分两层在被防护材料的表面形成，第一层为聚乙烯亚胺（pei）与季戊四醇磷酸酯（pepa）的混合溶液固化和干燥后形成，第二层由聚二甲基硅氧烷溶液（pdms）在第一层上固化和干燥后形成。
3、进一步地，形成第一层涂层的混合溶液中，季戊四醇磷酸酯的含量为10-15％，优选12.5wt％；聚乙烯亚胺的含量3-5wt％，优选4wt％。
4、进一步地，所述聚乙烯亚胺为线性pei，分子量为500-1000，优选600，其适中的分子量有助于提高与基材表面的附着力，从而增强涂层的均匀性和稳定性。
5、进一步地，所述聚二甲基硅氧烷溶液的质量浓度为5-10％。
6、进一步地，所述被防护材料为棉织物、聚酯纤维和羊毛或其他天然纤维等，优选棉织物。
7、本专利技术的目的之二是提供一种含有上述阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，包括如下步骤：
8、s1：将棉织物浸渍在碱液中处理然后取出，使用去离子水清洗至中性并烘干，得到丝光处理棉织物；
9、s2：将丝光处理棉织物浸渍在整理液中进行浸渍，所述整理液包含聚乙烯亚胺(pei)和季戊四醇磷酸酯(pepa)，浸渍后，将处理过的棉织物取出并进行固化和干燥，得到具有第一层涂层的棉织物；
10、s3：将阻燃处理的棉织物浸渍在聚二甲基硅氧烷溶液(pdms)溶液中，浸渍后取出，烘干形成均匀的超疏水涂层，实现棉织物的超疏水性和自清洁性能。
11、进一步地，步骤s1所述的碱液为naoh溶液，其质量浓度为1％。棉织物在氢氧化钠中90-100℃下处理1小时。
12、进一步地，步骤s2所述的整理液为季戊四醇磷酸酯、聚乙烯亚胺以及双氰胺溶于水中制得。其中，双氰胺的质量浓度为5％。
13、进一步地，步骤s2所述的浸渍为在70℃下水浴搅拌30-60分钟。
14、进一步地，步骤s2所述的固化温度为110-120℃，固化时间为30-40min。干燥温度为130-140℃，时间为5-6min。
15、进一步地，步骤s3所述的pdms溶液中，溶剂：pdms：助剂的质量比为100:10:1；所述溶剂为乙醇，所述助剂为sylgard 185(ptcatalyst，dbtdl和dcp)。
16、进一步地，步骤s3所述的浸渍为在室温下搅拌8-10min；所述烘干温度为60-70℃，时间为2-3h。
17、本专利技术的目的之三是提供上述制备方法制得的含有阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物。
18、进一步地，上述具有两层涂层的棉织物表面为水接触角不小于148°。
19、进一步地，上述具有两层涂层的棉织物经过40次洗涤循环后的限制氧指数loi值仍保持不低于24％。
20、本专利技术所制备的含有阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物可用于家居、医疗和消防领域。
21、本专利技术具有如下有益效果：
22、本专利技术不仅赋予了该棉织物卓越的超疏水性能，还显著增强了其阻燃性能和耐洗性。处理后的棉织物表现出从亲水性到超疏水性的显著转变，初始水接触角为148°，且其限制氧指数(loi)由对照棉织物的18.0％提高至28.8％，表明阻燃性能得到了显著改善。经过40次洗涤循环后，水接触角仍保持在125.1°，loi值稳定在24％左右，表现出卓越的耐洗性和长效性。
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1.一种阻燃疏水的自清洁涂层，其特征在于：所述涂层分两层在被防护材料的表面形成，第一层为聚乙烯亚胺与季戊四醇磷酸酯的混合溶液固化和干燥后形成，第二层由聚二甲基硅氧烷溶液在第一层上固化和干燥后形成。
2.根据权利要求1所述的阻燃疏水的自清洁涂层，其特征在于：所述聚乙烯亚胺为线性PEI，分子量为500-1000。
3.根据权利要求1所述的阻燃疏水的自清洁涂层，其特征在于：所述被防护材料为棉织物、聚酯纤维织物、或羊毛织物。
4.一种含有权利要求1-3任一项所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的含有阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的碱液为NaOH溶液，其质量浓度为1%；和/或，所述棉织物在氢氧化钠中90-100°C下处理1小时。
6.根据权利要求4所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤S2所述的整理液为季戊四醇磷酸酯、聚乙烯亚胺以及双氰胺溶于水中制得；其中，季戊四醇磷酸酯的含量为10-15wt%，聚乙烯亚胺的含量3
7.根据权利要求4所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述的浸渍为在70°C下水浴搅拌30-60分钟；所述的固化温度为110-120℃，固化时间为30-40min；所述的干燥温度为130-140℃，时间为5-6min。
8.根据权利要求4所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤S3所述的聚二甲基硅氧烷溶液中，溶剂：聚二甲基硅氧烷：助剂的质量比为100:10:1；所述溶剂为乙醇，所述助剂为Sylgard 185。
9.根据权利要求4所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤S3所述的浸渍为在室温下搅拌8-10min；所述烘干温度为60-70℃，时间为2-3h。
10.采用权利要求4-9任一项所述的方法制备得到的含有阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃疏水的自清洁涂层，其特征在于：所述涂层分两层在被防护材料的表面形成，第一层为聚乙烯亚胺与季戊四醇磷酸酯的混合溶液固化和干燥后形成，第二层由聚二甲基硅氧烷溶液在第一层上固化和干燥后形成。
2.根据权利要求1所述的阻燃疏水的自清洁涂层，其特征在于：所述聚乙烯亚胺为线性pei，分子量为500-1000。
3.根据权利要求1所述的阻燃疏水的自清洁涂层，其特征在于：所述被防护材料为棉织物、聚酯纤维织物、或羊毛织物。
4.一种含有权利要求1-3任一项所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的含有阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤s1所述的碱液为naoh溶液，其质量浓度为1%；和/或，所述棉织物在氢氧化钠中90-100°c下处理1小时。
6.根据权利要求4所述的阻燃疏水的自清洁涂层的棉织物的制备方法，其特征在于：步骤s2所述的整理液为季戊四醇磷酸酯、聚乙烯亚...
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