本发明属于复合材料制备领域，具体涉及一种自清洁复合材料及其制备方法。
背景技术：
：随着社会的进步，科技的发展，材料的单一功能已经不能满足人们的需求。比如，对纺织品材料，人们不仅要求保暖、舒适等基础功能，而且对自清洁、抗菌性等功能性提出了新的需求。开发具有自清洁、抗菌性的复合材料具有广阔的应用前景。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种自清洁复合材料的制备方法，对纺织品材料先进行自清洁改性，然后进行拒水改性，使材料能够自行消解污染物，而且具有超疏水表面，具有自清洁功能。本发明还提供了一种自清洁复合材料。本发明具体的技术方案如下：一种自清洁复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)将纺织品进行电晕处理；2)将硝酸银与偏钒酸铵溶解在去离子水中，加热反应后，再加入十六烷基三甲基溴化铵，光照下反应，然后，向体系中加入电晕处理后的纺织品，浸渍，采用二浸二脱水工艺，烘干；3)将步骤2)处理后的纺织品浸入疏水处理剂中，采用二浸二脱水工艺，烘干，即得自清洁复合材料。步骤1)所述电晕处理为在6-10kv条件下处理3-4s。所述纺织品选自棉布、麻布或丙纶布等。进一步的，步骤1)中电晕处理在氧气和氮气混合气体条件下进行，氧气和氮气的体积比为2:8。步骤2)中硝酸银、偏钒酸铵和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:2-3:4-8。步骤2)中硝酸银在去离子水中浓度为0.02-0.04mol/l。步骤2)中所述加热反应是指在150-170℃条件下反应10-20h。步骤2)所述光照下反应是指在光照下10-25℃条件下反应4-8h。步骤2)中所述浸渍处理是指每次浸渍10-15min；每次脱水控制带液率为120-160％。步骤2)所述烘干是指60-70℃干燥6-10h。步骤3)所述疏水处理剂的制备方法为：将辛基三甲氧基硅烷、四乙烯基四甲氧基环四硅氧烷和硅烷偶联剂kh-602混合，加热反应，然后再加入硅酸四甲酯、二氨基二苯甲烷和十二烷基苯磺酸，加热反应，减压蒸馏脱除低沸物，再升温加热反应，即得疏水处理剂。步骤3)中第一次加热反应为：90-120℃条件下反应3-4h；步骤3)中第二次加热反应为：100-120℃反应4-8h；步骤3)中所述再升温加热反应是指加热升温至145-150℃反应1-2h。步骤3)中辛基三甲氧基硅烷、四乙烯基四甲氧基环四硅氧烷、硅烷偶联剂kh-602、硅酸四甲酯、二氨基二苯甲烷和十二烷基苯磺酸的摩尔比为：1:2-3:2-4:2-3：0.01-0.2：0.005-0.01。步骤3)中所述浸-扎处理具体为,浸渍1-2min，二浸二轧,轧余率70-110％。步骤3)中所述烘干是指160-165℃烘干2-4min。本发明提供的一种自清洁复合材料，采用上述方法制备得到。本发明先将纺织品材料进行电晕处理，有利于后续自清洁改性的吸附牢固度增加，后续防水处理成膜也进一步增强了自清洁改性的牢固度，经过10次水洗后光降解效果不降低。在自清洁改性体系制备过程中，控制硝酸银、偏钒酸铵和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比，将银、溴化银成功引入到新型光催化剂偏钒酸银体系，利用溴化银不稳定，在太阳下光照下分解成银，利用了贵金属银的表面等离子体共振效应和复合半导体光催化材料偏钒酸银和溴化银吸收可见光的优点，具有高的光降解效率。而且，该体系处理纺织品后，纺织品负载银粒子，与加入的十六烷基三甲基溴化铵配合使用，使复合材料具有良好的柔软性、生物降解性及杀菌性。在疏水剂制备过程中加入二氨基二苯甲烷与硅酸四甲酯配合使用，有利于防水剂在复合材料表面固化成膜，提高防水层的牢固度；经过10次水洗后防水性能不降低，100次水洗后仍然具有良好的疏水性。加入的硅酸四甲酯增加疏水性，提高防水效果；十二烷基苯磺酸的加入不仅仅作为乳化剂，使制备的疏水剂更稳定，更细化，颗粒更均匀，又容易均匀分散在复合材料表面；而且，作为催化剂，促进反应进行，提高反应效率。本发明提供的自清洁复合材料，防水效果好，防止被污染，防水层牢固度高。与现有技术相比，本发明纺织品先进行电晕处理，再光降解改性然后进行疏水处理，使复合材料具有优越的光降解性能和疏水性，防止被污染，污染物能够被光催化降解，使复合材料具有自清洁功能，而且，改性性能稳定，经过10次水洗，光降解和防水性不降低；同时，复合材料柔软，具有良好的生物降解性及杀菌性，制备方法简单，成本低，便于工业化生产。具体实施方式实施例1一种自清洁复合材料的制备方法，包括以下制备方法：1)将棉布进行电晕处理：氧气和氮气的体积比为2:8的混合气体条件下进行，在8kv条件下处理3s；即可；2)将1mol硝酸银与2mol偏钒酸铵溶解在30l去离子水中，150℃条件下反应18h，再加入4mol十六烷基三甲基溴化铵，光照下15℃条件下反应5h。然后，向体系中加入步骤1)电晕处理后的棉布，采用二浸二脱水工艺，每次浸渍15min；每次脱水控制带液率为120-140％，60℃烘干10h。3)三口烧瓶中，将1mol辛基三甲氧基硅烷、2mol四乙烯基四甲氧基环四硅氧烷和3mol硅烷偶联剂kh-602混合，90℃条件下反应4h，然后再加入2mol硅酸四甲酯、0.01mol二氨基二苯甲烷和0.005mol十二烷基苯磺酸，100℃反应5h，在0.75mpa条件下减压蒸馏脱除低沸物，再升温145℃反应1.5h，即得疏水剂。将步骤2)处理后的棉布置于疏水剂中，料液比1:10；进行浸-扎处理，浸渍1min，二浸二轧,轧余率80％，然后160℃烘干2min，即得自清洁复合材料.实施例2一种自清洁复合材料的制备方法，包括以下制备方法：1)将棉布进行电晕处理：氧气和氮气的体积比为2:8的混合气体条件下进行，在6kv条件下处理4s；即可；2)将1mol硝酸银与3mol偏钒酸铵溶解在40l去离子水中，160℃条件下反应16h，再加入6mol十六烷基三甲基溴化铵，光照下20℃条件下反应6h。然后，向体系中加入步骤1)电晕处理后的棉布，采用二浸二脱水工艺，每次浸渍10min；每次脱水控制带液率为140-160％，60℃烘干8h。3)三口烧瓶中，将1mol辛基三甲氧基硅烷、3mol四乙烯基四甲氧基环四硅氧烷和4mol硅烷偶联剂kh-602混合，110℃条件下反应4h，然后再加入2mol硅酸四甲酯、0.05mol二氨基二苯甲烷和0.008mol十二烷基苯磺酸，120℃反应6h，在0.75mpa条件下减压蒸馏脱除低沸物，再升温150℃反应1h，即得疏水剂。将步骤2)处理后的棉布置于疏水剂中，料液比1:10；进行浸-扎处理，浸渍1.5min，二浸二轧,轧余率100％，然后160℃烘干4min，即得自清洁复合材料。拒水性能测试：对实施例1-2制备的自清洁复合材料及未处理棉布进行防水性、防水层牢固度的测试，测性结果如下表1。采用aatcc-22进行防水性测试，根据被测材料上水滴或水形，可评为0、50、70、80、90、100六个等级。防水层牢固度的测试方法为：将被测复合材料洗涤100次后，利用aatcc-22进行防水性测试，根据被测复合材料上水滴或水形，可评为0、50、70、80、90、100六个等级。实施例1-2复合材料及未处理棉布进行防水性和防水层牢固度的测试，结果如下表1：表1有机物降解性能测试采用甲基橙作为模拟有机污染物，研究实施例1-2制备的复合材料和普通未处理棉布在100w紫外汞灯(中心波长365nm)照射下，对其的光降解性能。下表2给出了模拟污染物甲基橙降解效果。表2模拟污染物甲基橙降解效果处理对象k/s值变化率实施例174.0％实施例274.8％普通棉布0.84％本发明制备的自清洁复合材料水洗后，光降解效果不降低。制备自清洁复合材料经甲基橙着色后，经10次水洗，光降解效果不降低，结果如下表3。表3水洗对甲基橙降解效果的影响处理对象k/s值变化率实施例172.2％实施例271.8％普通棉布1.19％研究实施例1-2制备的复合材料和普通未处理棉布抗菌性能的检测，结果如下表4。表4抗菌性性能的检测本发明提供的复合材料具有良好防水功能，防止被污染，另外，具有高效光催化降解功能，使污染物降解，具有自清洁性能；同时，复合材料柔软，具有良好的生物降解性及杀菌性。当前第1页12