一种LDH改性疏水合成革的制备方法

本发明属于合成革改性，具体涉及一种ldh改性疏水合成革的制备方法。背景技术：1、疏水合成革是指具有优异的疏水性能的功能性合成革，随着人们生活水平的不断提高，市场上对服装的防水性能越来越看重，特别是户外休闲运动服装领域，对合成革防水疏水性能有着很高的要求。而疏水合成革的制备工艺较为复杂，制作成本也较高，如何在降低生产成本、优化生产工艺的同时，提高疏水合成革的疏水性能和耐用性使疏水合成革得到普及，是目前重点需要研究和解决的问题。2、超细纤维合成革的原材料为尼龙或者特殊聚酯等，再加之聚氨酯填充，主要组成为聚酰胺和聚氨酯基团，因此对层状双氢氧化物的吸附力较差。层状双氢氧化物是一种典型的阴离子层状结构化合物，由带正电的主层和层间阴离子通过非共价键相互作用组成。由于层状双氢氧化物特殊的层状多孔结构，这保证了它具有粗糙的表面结构。另一方面，层状双氢氧化物表现出独特的物理和化学性质，如离子交换、热稳定性、记忆效应、阻燃和紫外线防护。当层状双氢氧化物与织物结合时，它赋予织物多功能性。但合成革表面对ldh的黏附力较低，为提高合成革表面的界面活性和粘附性，本发明先使用聚多巴胺改性合成革表面，为活性基团较少的合成革表面提供多个反应活性位点，使得层状双氢氧化物能够在合成革表面生长，从而获得粗糙表面。之后使用硫脲插入ldh层间，由于层间硫脲分子可与氯等强氧化性离子交换，因此ldh层间存在的硫脲分子，可与层状双氢氧化物表面交换，防止氯离子浸泡，防止了化学氧化，提高了ldh的稳定性。此外，当进一步使用硬脂酸sa改性合成革赋予合成革疏水性时，sa上的羧基能够与ldh的羟基产生氢键连接，以及和硫脲的c=s形成配位键，使双键转化为单键，从而使硫脲与硬脂酸结合，提高了sa的稳定性，再在表面涂附一层全氟辛基三甲氧基硅烷（pfos），这些反应改变了合成革表面的性能，显著降低了其表面能，产生了疏水性和高的稳定性，提高了ldh在合成革表面的牢固性，提升了疏水涂层的耐用性。技术实现思路1、本发明提供一种ldh改性疏水合成革的制备方法，解决现有技术生产出的合成革耐用性不足的问题。2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案。3、一种ldh改性疏水合成革的制备方法，包括以下步骤：4、步骤1：聚多巴胺（pda）改性合成革：将三羟甲基氨基甲烷加入到100 ml去离子水中，调节ph至8.5，搅拌5 min；加入0.1g盐酸多巴胺至上述溶液中，搅拌5 min；加入合成革于溶液中静置24h，取出合成革用去离子水洗涤干净，干燥得到pda-合成革。5、步骤2：层状双氢氧化物（ldh）改性合成革的制备：将0.002 mol硝酸镁六水合物和0.001 mol硝酸铝九水合物分别溶于10 ml去离子水中，搅拌5min；将0.009mol的尿素溶于40 ml去离子水中，搅拌5 min，然后将硝酸镁溶液和硝酸铝溶液倒入尿素溶液中，搅拌30min；之后将上述溶液中倒入100ml聚四氟乙烯内衬中，把步骤1中的合成革浸入上述溶液中，再将聚四氟乙烯内衬放入水热反应釜中100℃反应24 h，反应结束后将合成革取出，用去离子水洗涤，干燥，得到ldh-合成革。6、步骤3：硫脲-硬脂酸（tu-sa）改性合成革的制备：先配置0.1 mol/l的硫脲溶液，用乙酸将ph调至5，将步骤2中的合成革放入上述溶液中45℃下静置30min，取出合成革洗涤，干燥，得到tu-合成革；再配置0.1mol/l的硬脂酸乙醇溶液，将tu-合成革放入上述溶液中45℃下静置30min，取出，用乙醇洗涤，干燥得到tu-sa-合成革。7、步骤4：1h，1h，2h，2h-全氟辛基三甲氧基硅烷（pfos）改性合成革的制备：将1mlpfos溶于50ml乙醇中，再将步骤3中的合成革加入到溶液中，取出合成革，干燥，得到超疏水合成革。8、本发明的有益效果在于：9、（1）本发明提供的一种超疏水合成革的制备方法，通过浸渍多巴胺，利用多巴胺自聚形成聚多巴胺（pda）在材料表面形成一层薄薄的粘附膜，形成一个多功能的二次反应平台。由于pda中含有丰富的活性邻苯二酚和胺基团，金属离子可以被吸收到pda层上。从而在合成革表面生长层状双氢氧化物（ldh），构造一个微纳米的粗糙表面，再利用硫脲和硬脂酸对ldh进行疏水改性，再进一步地利用pfos交联固化，从而制备了一种在纳米尺度上具有低表面能和高表面粗糙度的合成革，具有超疏水功能。10、（2）本发明使用硫脲插入ldh层间，由于层间硫脲分子可与氯离子交换，导致水滑石层间存在硫脲分子，也可与层状双氢氧化物表面交换，防止氯离子浸泡，防止了化学氧化，提高了ldh的稳定性。此外，当进一步使用sa改性合成革赋予合成革疏水性时，sa上的羧基能够与ldh的羟基产生氢键连接，以及和硫脲的c=s形成共价键，使双键转化为单键，从而使硫脲与硬脂酸结合，提高了sa的稳定性，再在表面黏附一层全氟辛基三甲氧基硅烷（pfos），这些反应改变了ldh表面的性能，显著降低了其表面能，产生了疏水性和高的稳定性，提高了ldh在合成革表面的牢固性，提升了疏水涂层的耐用性。技术特征：1.一种ldh改性疏水合成革的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中调节ph为8.5，浸泡时间为24h，干燥温度为60℃，干燥时间为6h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中六水合硝酸镁，九水合硝酸铝，尿素的摩尔比为2：1：9。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中水热反应温度为100℃，干燥温度为80℃，干燥时间为4h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中硫脲溶液浓度为0.1~0.2 mol/l。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中浸泡温度为45℃，浸泡时间为30min。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中硬脂酸乙醇溶液的浓度为0.05~0.3 mol/l。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中浸泡温度为45℃，浸泡时间为30min。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）中全氟辛基三甲氧基硅烷乙醇溶液的体积浓度为1%~2%。技术总结本发明公开了一种LDH改性疏水合成革的制备方法，属于合成革改性技术领域。首先用盐酸多巴胺改性合成革，提高合成革的粘附力，使得金属离子能被合成革吸附，之后通过水热反应，在合成革表面原位生长层状双氢氧化物构造粗糙表面，之后利用硫脲其较小的分子尺寸和极性，与金属离子形成化学键，改变LDH薄膜的表面性质，提高LDH薄膜的稳定性，实现表面改性，再利用硬脂酸（SA）和1H,1H,2H,2H‑全氟辛基三甲氧基硅烷改性降低表面能从而起到超疏水的作用。本发明赋予了合成革稳定的超疏水性，试剂安全无毒，实用性广，能够运用到大部分纤维上。技术研发人员：郑玉婴,饶然逸受保护的技术使用者：福州大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16