銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑的制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種包含金屬銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑的制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 銅粉、鎳粉和秘粉等納米材料可應(yīng)用于潤(rùn)滑油添加劑，能夠明顯降低物體表面摩 擦系數(shù)，其中納米銅具有良好的潤(rùn)滑功能，且對(duì)已磨損的物體表面具有很好的修復(fù)功能。
[0003] 超聲波在水中傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列效應(yīng)，當(dāng)大功率超聲作用于溶液后，溶液中產(chǎn) 生負(fù)壓，負(fù)壓將液體拉裂，產(chǎn)生空孔，此時(shí)空孔內(nèi)充滿著稀薄氣體或蒸氣，形成空化核，在聲 場(chǎng)的振動(dòng)作用下，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡將迅速膨脹，然后突然閉合，在閉合時(shí)產(chǎn)生沖 擊波，這一系列動(dòng)力學(xué)過(guò)程被稱為超聲空化。利用超聲空化作用可以達(dá)到除氣、氣蝕、溫度、 分散等一系列的效應(yīng)。超聲分散作用是指超聲作用于液_液或液-固兩相媒質(zhì)中時(shí)，會(huì)發(fā)生 強(qiáng)烈的攪拌作用，將微粒細(xì)化，使一種媒質(zhì)均勻、快速地分散在另外一種媒質(zhì)中。用超聲處 理樹脂膠體溶液時(shí)，超聲的分散作用會(huì)使膠體溶液濃度分布得更均勻?？茖W(xué)工作者研宄發(fā) 現(xiàn)，超聲分散比機(jī)械分散效果更好，膠體粒徑更小，分布較窄。微懸浮聚合是在懸浮聚合基 礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種較新型聚合方法。該方法較好地保持了懸浮聚合所具有的液滴直接成 核機(jī)理；同時(shí)通過(guò)強(qiáng)化分散體系和懸浮化過(guò)程，又能較方便地控制產(chǎn)物粒徑在1~20ym 范圍內(nèi)（可較好地填補(bǔ)乳液聚合和懸浮聚合在粒徑分布中的間隙），因此該聚合方法特別 適用于對(duì)亞微米級(jí)內(nèi)容物進(jìn)行微膠囊化包裹。
[0004] 目前，市場(chǎng)上的濕摩擦牢度提升劑以聚氨酯類型居多，主要存在以下缺陷：第一， 濕摩擦牢度提升劑生產(chǎn)成本較高，用量較大，對(duì)織物色光及物理機(jī)械性能有影響。第二，某 些濕摩擦牢度提升劑的合成原料毒性較大，生產(chǎn)存在安全隱患，不符合環(huán)保要求。如，水性 聚氨酯類濕摩擦牢度提升劑以甲苯-2, 4-二異氰酸酯（TDI)為合成原料，TDI毒性較強(qiáng)，具 有致癌性。
[0005] 納米材料具有低毒、與環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，銅粉等納米材料在摩擦條件下，可在摩 擦固體表面形成一個(gè)光滑保護(hù)層，減少物質(zhì)間摩擦，通過(guò)類似"微軸承"作用，減少摩擦阻 力，降低摩擦系數(shù)。以金屬Cu為主要功能性物質(zhì)，采用分子設(shè)計(jì)修飾金屬Cu，在超聲均質(zhì) 下采用微懸浮聚合法制備金屬銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑。超聲均質(zhì)微懸浮聚合制備方法 在濕摩提升劑的制備中暫無(wú)提及。
[0006] 基于此，提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種含有銅微膠囊的濕摩 擦牢度提升劑的制備方法，并應(yīng)用在活性染料染色織物上。該濕摩提升劑具體較好的穩(wěn)定 性，平均體積粒徑3498nm，該濕摩擦牢度提升劑應(yīng)用在活性染料染色棉織物上可提高活性 染料深色織物濕摩擦牢度，可在織物表面成膜，耐水洗。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑的制備方法，包括以下步驟： (1) 制備娃烷基修飾的銅超細(xì)粉末； (2) 將步驟（1)中制備的銅超細(xì)粉末經(jīng)過(guò)研磨、烘干至恒重； (3) 在步驟（2)烘干的銅超細(xì)粉末與2, 2'-偶氮二異丁腈、二乙烯基苯、苯乙烯、丙烯酸 丁酯、甲基丙烯酸甲酯及蒸餾水混合均勻，再加入磷酸三鈣，在25°C下超聲振動(dòng)3~5min， 得到分散液； (4) 將步驟（3)的分散液放入N2保護(hù)的四頸燒瓶中升溫至70°C，在一定攪拌速率下進(jìn) 行微懸浮聚合5h，后期升溫至95°C熟化0. 5h，將聚合產(chǎn)物用過(guò)量鹽酸溶液洗滌，再水洗至 中性，得到銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑。
[0009] 所述步驟（1)中硅烷基修飾的銅超細(xì)粉末的制備方法為：稱取0. 05mol/Ly-縮 水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷100mL于四頸燒瓶中，加入適量L-抗壞血酸分?jǐn)嚢瑁瑪嚢杷?度500轉(zhuǎn)/分鐘，并升溫至80°C，量取0. 5mol/L五水硫酸銅100~200mL于分液漏斗中， 80°C下每分鐘60~80滴的速度全部滴加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)2~3小時(shí)，降溫后得到紅 褐色銅超細(xì)粉末。
[0010] 所述的步驟（2)中的烘干溫度為80~100°C。
[0011] 所述的步驟（3)中采用的為超聲均質(zhì)下微懸浮聚合制備方法，具體步驟為：在步 驟（2)烘干的紅褐色銅納米超細(xì)粉末1. 00g與2, 2' -偶氮二異丁腈0. 50g、二乙烯基苯 0. 25g、苯乙烯26. 75g，丙烯酸丁酯20. 00g、甲基丙烯酸甲酯2. 50g及水混合均勻，再加入磷 酸三鈣1. 0g，蒸餾水100g，攪拌均勻后在功率800W、25°C下超聲振動(dòng)分散3min，得到分散 液。
[0012] 一種銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑在活性染料染色織物上的應(yīng)用。
[0013] 應(yīng)用時(shí)所述染色織物提高干、濕摩擦牢度1級(jí)。
[0014] 所述活性染料為雷馬素藏青ESP、雷馬素紅KC或雷馬素黑B。
[0015] 本發(fā)明的有益效果如下： 本發(fā)明采用超聲均質(zhì)微懸浮聚合方法制備含有銅微膠囊的濕摩擦牢度提升劑，合成原 料毒性較低，對(duì)環(huán)境影響較小。
[0016] 本發(fā)明的銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑具體較好的穩(wěn)定性，平均體積粒徑 1000-4000nm范圍之間，在織物表面成膜性較好。
[0017] 將本發(fā)明銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑應(yīng)用在活性染料中，深色染色棉織物上可提 高藏青、紅色、黑色活性染料深色織物的濕摩擦牢度，濕摩擦整理劑與織物結(jié)合牢固，對(duì)織 物色光影響較小。
[0018] 本發(fā)明提高活性染料深色染色織物的服用性能，且具有方法簡(jiǎn)單，成本低廉，時(shí)間 和人力投入少，合成原料毒性小，并減少環(huán)境污染的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明制備的銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑的掃描電子顯微鏡圖； 圖2為本發(fā)明制備的銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑的粒徑分布圖； 圖3為本發(fā)明制備的銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑整理前織物表面掃描電子顯微鏡圖； 圖4為本發(fā)明制備的銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑整理后織物表面掃描電子顯微鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于 此。
[0021] 實(shí)施例1 本實(shí)施例1的銅微膠囊濕摩擦牢度提升劑的制備，包括以下步驟： (1) 稱取0.05mol/Ly-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷100mL于四頸燒瓶中，加入 8. 8gL-抗壞血酸充分?jǐn)嚢?攪拌速度500轉(zhuǎn)/分鐘）并升溫至80°C，量取0. 5mol/L五水硫 酸銅200mL于分液漏斗中，80°C下每分鐘60滴的速度全部滴加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3小 時(shí)，降溫后得到紅褐色銅納米超細(xì)粉末3. 20g，該反應(yīng)中所有藥品均為分析純，所用水為蒸 餾水； (2) 將步驟（1)中收集的紅褐色銅納米超細(xì)粉末，進(jìn)行研磨，蒸餾水洗滌2次，后