一种抗粘连抗氧化的席垫及其制备方法与流程

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一种抗粘连抗氧化的席垫及其制备方法与流程

文档序号:19287996发布日期:2019-11-30 00:49
本发明涉及席垫的
技术领域
,尤其涉及一种抗粘连抗氧化的席垫及其制备方法。
背景技术
:随着生活环境的日益改善,城市中公园绿地和郊区郊游的开发越来越多,人们在忙碌的日常工作结束后,愿意在炎日的夏季选择带着家里的席垫外出郊游,但是传统的席垫因为采用的竹席或草席编制,席垫经过试用后,由于夏季炎热的高温和人体皮肤所渗透的汗液,加上席垫本身的材质问题,从而造成席垫抗粘连和抗氧化性能不好,因此不仅严重影响了人们对席垫舒适性和安全性的使用效果,而且降低了席垫的使用寿命。技术实现要素:鉴于以上现有技术的不足之处,本发明要解决的技术问题就是针对现有席垫其抗粘连和抗氧化性能差的不足,及使用寿命短的问题,提供一种抗粘连抗氧化的席垫及其制备方法,即提高了席垫抗粘连和抗氧化性等性能,同时使其具有稳定的性能和长使用寿命等诸多优势,更加利于大规模推广应用。为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种抗粘连抗氧化的席垫的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:s1:按重量份数计,称取60~100份茂金属低密度聚乙烯、20~50份聚偏氟乙烯、5~11份过氧化丙酸叔丁酯、6.6~13.2份马来酸酐、2.5~8.7份聚氧化乙烯、1.8~4.5份碳化硅纤维、0.5~4.5份纳米氟化硅粉体、3~8份聚乙二醇以及7~15份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,在200~220℃下经双螺杆挤出造粒、拉丝后得到纬线;通过在茂金属低密度聚乙烯和聚偏氟乙烯中添加过氧化丙酸叔丁酯、聚氧化乙烯和复合笼型倍半硅氧烷,可以增加纬线的交联强度和交联后的密度,并且纬线表面所含有的活性官能团可以有机地与功能层进行结合,防止功能层长时间使用后出现破裂,脱落等现象;并且表面致密的纬线在减少功能层的使用量的同时,保证席垫的抗粘连和抗氧化功能的发挥。通过添加碳化硅纤维和纳米氟化硅粉体,不仅增加了纬线的强度,同时易于与复合笼型倍半硅氧烷的均匀混合,保证了碳化硅纤维和纳米氟化硅粉体在纤维中的均匀分布;s2:按重量份数计,称取1.2~5.6份丁-2,3-二烯腈、2.1~6.8份酒石酸、2.5~4.5份丙烯酸甲酯、0.5~5份十六烷基三甲基氯化铵、25~45份聚环氧乙烷、10~30份三甲氧基硅烷基丙基改性聚乙烯亚胺和6~15份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,得到混合乳液;所述复合笼型倍半硅氧烷通过与三甲氧基硅烷基丙基改性聚乙烯亚胺和聚环氧乙烷的协同作用,降低功能层表面的自由表面能,从而使制备得到的席垫具有抗粘连、抗氧化的作用。s3:将经线和步骤s1制备得到的纬线在编织机上进行编织得到织物层,然后将步骤s2得到的混合乳液涂覆在所述织物层的表面上,烘干后得到表面涂覆有自清洁防水效果功能层的席垫。进一步的,所述经线采用如下方法进行改性处理:将经线置于装有离子液体的浸泡槽中,在超声辅助搅拌的情况下,浸泡3~12h,取出压轧后,使其浸渍率保持在1.5~10%,再次浸泡1~5h,取出压轧后,最终得到改性的经线,其总浸渍率保持在0.5~3%。通过两次浸轧处理后,使离子液体更加紧密地与经线纤维结合,有效提高了纤维的抗氧化性能和热稳定性,同时还使制备得到的席垫具有抗静电功能。进一步的,所述经线和离子液体的重量和体积比为1:5~15g/ml。进一步的,所述离子液体为咪唑盐类离子液体,进一步的,所述咪唑盐类离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯代离子液体或1-乙基-3-甲基咪唑溴代离子液体中的一种。进一步的,在所述步骤地制备过程中,将涂覆完后的席垫在烘干前,置于直流电场中,开启功率为200w的所述直流电源,使涂覆有功能层的经线在直流电源的作用下进行电化学处理,处理时间为1~5min。利用离子液体较宽的电化学窗口特性,通过制备得到的含有离子液体的笼型倍半硅氧烷对席垫进行改性处理,进一步地通过电化学的方式,使席垫表面疏水基团呈规则有序排列,从而进一步提高了聚合物的水接触角,从而达到席垫具有超疏水、抗粘连和抗氧化效果。进一步的,所述复合笼型倍半硅氧烷由质量比0.5:1的多氟笼型倍半硅氧烷和含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷组成。所述含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷,通过以下方法制备得到:s1:向反应釜中加入甲醇,在磁力搅拌的条件下加入二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、盐酸;s2:在80℃的温度条件下加热冷凝回流反应24h;s3:反应结束后再加入四氢呋喃进行重结晶,再用甲醇清洗,50℃真空干燥24h,得到所述八环己胺基笼型倍半硅氧烷;s4:将步骤s3得到的八胺基笼型倍半硅氧烷加入由四氟硼酸铵、(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷和甲苯组成的混合溶液中,70℃恒温磁力搅拌反应12h,真空抽滤后得到含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷。进一步的,所述甲醇、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和盐酸的体积比为100:3~15:1~10。进一步的,所述四氟硼酸铵和(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷与所述八胺基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.1~1.3:1.1~1.3:1,所述甲苯与八胺基笼型倍半硅氧烷的体积和质量比5~20:1ml/g。进一步的,所述多氟笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为1h,1h,2h,2h-全氟癸基,所述八胺基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为二乙烯三胺基丙基。进一步的,所述经线选用藤子、芦苇、蒲草或竹条中的至少一种加捻而成的纱线。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为0.5~10um。进一步的,所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。本发明的有益效果:本发明通过聚合得到的纳米笼型倍半硅氧烷微球,不仅改变了席垫表面功能层的三维微结构,而且提高固体表面的粗糙程度;另外,通过席垫表面的全氟化学改性,降低其疏水性表面的表面自由能,从而使制备得到的席垫具有抗粘连、抗氧化的作用。本发明通过含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷进行纬线的改性处理,协同多氟笼型倍半硅氧烷、无机添加剂和有机聚合物的作用,使制备得到的席垫,其含有的有机和无机组分的化学键结合强度高,性能稳定,使用寿命长,进而保证功能层具有良好的抗粘连抗氧化功能的使用效果。具体实施方式以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。实施例1一种抗粘连抗氧化的席垫的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:s1:按重量份数计,称取60份茂金属低密度聚乙烯、20份聚偏氟乙烯、5份过氧化丙酸叔丁酯、6.6份马来酸酐、2.5份聚氧化乙烯、1.8份碳化硅纤维、0.5份纳米氟化硅粉体、3份聚乙二醇以及7份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,在200℃下经双螺杆挤出造粒、拉丝后得到纬线;s2:按重量份数计,称取1.2份丁-2,3-二烯腈、2.1份酒石酸、2.5份丙烯酸甲酯、0.5份十六烷基三甲基氯化铵、25份聚环氧乙烷、10份三甲氧基硅烷基丙基改性聚乙烯亚胺和6份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,得到混合乳液;s3:将经线和步骤s1制备得到的纬线在编织机上进行编织得到织物层,然后将步骤s2得到的混合乳液涂覆在所述织物层的表面上,烘干后得到表面涂覆有自清洁防水效果功能层的席垫。所述复合笼型倍半硅氧烷由质量比0.5:1的多氟笼型倍半硅氧烷和含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷组成。所述含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷,通过以下方法制备得到:s1:向反应釜中加入甲醇,在磁力搅拌的条件下加入二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、盐酸;s2:在80℃的温度条件下加热冷凝回流反应24h;s3:反应结束后再加入四氢呋喃进行重结晶,再用甲醇清洗,50℃真空干燥24h,得到所述八环己胺基笼型倍半硅氧烷;s4:将步骤s3得到的八胺基笼型倍半硅氧烷加入由四氟硼酸铵、(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷和甲苯组成的混合溶液中,70℃恒温磁力搅拌反应12h,真空抽滤后得到含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷。所述甲醇、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和盐酸的体积比为100:3:1。所述四氟硼酸铵和(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷与所述八胺基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.1:1.1:1,所述甲苯与八胺基笼型倍半硅氧烷的体积和质量比5:1ml/g。所述多氟笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为1h,1h,2h,2h-全氟癸基,所述八胺基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为二乙烯三胺基丙基。所述经线选用藤子加捻而成的纱线。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为0.5um。所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。实施例2一种抗粘连抗氧化的席垫的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:s1:按重量份数计,称取80份茂金属低密度聚乙烯、30份聚偏氟乙烯、7份过氧化丙酸叔丁酯、8.4份马来酸酐、6.1份聚氧化乙烯、2.8份碳化硅纤维、2.6份纳米氟化硅粉体、4.6份聚乙二醇以及10.5份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,在210℃下经双螺杆挤出造粒、拉丝后得到纬线;s2:按重量份数计,称取3.7份丁-2,3-二烯腈、4.8份酒石酸、3.5份丙烯酸甲酯、3.6份十六烷基三甲基氯化铵、35份聚环氧乙烷、20份三甲氧基硅烷基丙基改性聚乙烯亚胺和12份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,得到混合乳液;s3:将经线和步骤s1制备得到的纬线在编织机上进行编织得到织物层,然后将步骤s2得到的混合乳液涂覆在所述织物层的表面上,烘干后得到表面涂覆有自清洁防水效果功能层的席垫。所述经线采用如下方法进行改性处理:将经线置于装有离子液体的浸泡槽中,在超声辅助搅拌的情况下,浸泡8h,取出压轧后,使其浸渍率保持在2.5%,再次浸泡1h,取出压轧后,最终得到改性的经线,其总浸渍率保持在1.5%。所述经线和离子液体的重量和体积比为1:5g/ml。所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯代离子液体。所述复合笼型倍半硅氧烷由质量比0.5:1的多氟笼型倍半硅氧烷和含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷组成。所述含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷,通过以下方法制备得到:s1:向反应釜中加入甲醇,在磁力搅拌的条件下加入二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、盐酸;s2:在80℃的温度条件下加热冷凝回流反应24h;s3:反应结束后再加入四氢呋喃进行重结晶,再用甲醇清洗,50℃真空干燥24h,得到所述八环己胺基笼型倍半硅氧烷;s4:将步骤s3得到的八胺基笼型倍半硅氧烷加入由四氟硼酸铵、(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷和甲苯组成的混合溶液中,70℃恒温磁力搅拌反应12h,真空抽滤后得到含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷。所述甲醇、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和盐酸的体积比为100:10:3。所述四氟硼酸铵和(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷与所述八胺基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.2:1.2:1,所述甲苯与八胺基笼型倍半硅氧烷的体积和质量比12:1ml/g。所述多氟笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为1h,1h,2h,2h-全氟癸基,所述八胺基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为二乙烯三胺基丙基。所述经线选用芦苇加捻而成的纱线。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为5um。所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。实施例3一种抗粘连抗氧化的席垫的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:s1:按重量份数计,称取100份茂金属低密度聚乙烯、50份聚偏氟乙烯、11份过氧化丙酸叔丁酯、13.2份马来酸酐、8.7份聚氧化乙烯、4.5份碳化硅纤维、4.5份纳米氟化硅粉体、8份聚乙二醇以及15份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,在200~220℃下经双螺杆挤出造粒、拉丝后得到纬线;s2:按重量份数计,称取5.6份丁-2,3-二烯腈、6.8份酒石酸、4.5份丙烯酸甲酯、5份十六烷基三甲基氯化铵、45份聚环氧乙烷、30份三甲氧基硅烷基丙基改性聚乙烯亚胺和15份复合笼型倍半硅氧烷进行机械搅拌混合均匀,得到混合乳液;s3:将经线和步骤s1制备得到的纬线在编织机上进行编织得到织物层,然后将步骤s2得到的混合乳液涂覆在所述织物层的表面上,烘干后得到表面涂覆有自清洁防水效果功能层的席垫。在所述步骤地制备过程中,将涂覆完后的席垫在烘干前,置于直流电场中,开启功率为200w的所述直流电源,使涂覆有功能层的经线在直流电源的作用下进行电化学处理,处理时间为5min。所述复合笼型倍半硅氧烷由质量比0.5:1的多氟笼型倍半硅氧烷和含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷组成。所述含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷,通过以下方法制备得到:s1:向反应釜中加入甲醇,在磁力搅拌的条件下加入二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、盐酸;s2:在80℃的温度条件下加热冷凝回流反应24h;s3:反应结束后再加入四氢呋喃进行重结晶,再用甲醇清洗,50℃真空干燥24h,得到所述八环己胺基笼型倍半硅氧烷;s4:将步骤s3得到的八胺基笼型倍半硅氧烷加入由四氟硼酸铵、(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷和甲苯组成的混合溶液中,70℃恒温磁力搅拌反应12h,真空抽滤后得到含有离子液体的八胺基笼型倍半硅氧烷。所述甲醇、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和盐酸的体积比为100:15:10。所述四氟硼酸铵和(2-(全氟辛基)乙基)二甲基氯硅烷与所述八胺基笼型倍半硅氧烷的摩尔比为1.3:1.3:1,所述甲苯与八胺基笼型倍半硅氧烷的体积和质量比20:1ml/g。所述多氟笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为1h,1h,2h,2h-全氟癸基,所述八胺基笼型倍半硅氧烷的8个顶角的取代基均为二乙烯三胺基丙基。所述经线选用竹条加捻而成的纱线。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为0.5~10um。所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。实施例4本实施例抗粘连抗氧化的席垫,其席垫结构、原料组成及席垫的制备方法基本与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述经线采用如下方法进行改性处理:将经线置于装有离子液体的浸泡槽中,在超声辅助搅拌的情况下,浸泡12h,取出压轧后,使其浸渍率保持在10%,再次浸泡5h,取出压轧后,最终得到改性的经线,其总浸渍率保持在3%。所述经线和离子液体的重量和体积比为1:15g/ml。所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑溴代离子液体。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为10um。所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。实施例5本实施例抗粘连抗氧化的席垫,其席垫结构、原料组成及席垫的制备方法基本与实施例4相似,其主要不同之处在于,在所述步骤地制备过程中,将涂覆完后的席垫在烘干前,置于直流电场中,开启功率为200w的所述直流电源,使涂覆有功能层的经线在直流电源的作用下进行电化学处理,处理时间为5min。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为8um。所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。实施例6本实施例抗粘连抗氧化的席垫,其席垫结构、原料组成及席垫的制备方法基本与实施例1相似,其主要不同之处在于,所述经线采用如下方法进行改性处理:将经线置于装有离子液体的浸泡槽中,在超声辅助搅拌的情况下,浸泡7h,取出压轧后,使其浸渍率保持在6%,再次浸泡2h,取出压轧后,最终得到改性的经线,其总浸渍率保持在2%。所述经线和离子液体的重量和体积比为1:15g/ml。所述离子液体为咪唑盐类离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代离子液体。相应的、一种应用上述的制备方法制备得到的抗粘连抗氧化的席垫,所述功能层厚度为8um。所述席垫的四周缝制有包边处理的花边。将实施例1~6制备得到的席垫和市售席垫作为对比例进行性能测试,其性能结果如表1所示:表1含水率,%接触角耐磨性,g/100r表面光滑度实施例13.5121.20.035光滑实施例24.3134.90.036光滑实施例34.7128.30.034光滑实施例44.2135.50.037光滑实施例53.7125.60.035光滑实施例64.1132.70.033光滑对比例8.6110.20.072较为光滑含水率测试,采用常温浸水法将样品面积的2/3浸泡到蒸馏水中,24h后取出涂层无起泡、无失光、无变色和无脱落等破坏现象,并且对浸泡前后的席垫进行称重,以此测定席垫的含水率。接触角测定:接触角测定采用国产jγ-82型接触角测定仪进行测定,测定方法为液滴法。耐磨性测试:按照国家标准gb1768-(79)88规定漆膜耐磨性能的测试方法,采用涂层耐磨仪,在一定负载下橡胶砂轮打磨涂层转数达到1000转,以涂层质量损失量评价其耐磨性。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。当前第1页1 2 3 
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