[發(fā)明專(zhuān)利]表面接枝交聯(lián)共聚物的聚酯薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210258984.4
• 申請(qǐng)日: 2012-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102850568A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪文;張琳;姜彥;俞強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08J7/16
• 分類(lèi)號(hào): C08J7/16;C08J7/12;C08L67/00;C08L67/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面接枝交聯(lián)共聚物的聚酯薄膜的制備方法，屬于有機(jī)薄膜表面改性領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)是重要的高分子合成材料之一，由于具有良好的力學(xué)性能、優(yōu)良的光學(xué)性能和電氣絕緣性能、較寬的使用溫度范圍、耐化學(xué)腐蝕、無(wú)臭無(wú)味、耐油脂等優(yōu)點(diǎn)，在食品包裝、電子電器絕緣、感光膠片、工程塑料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為了拓展PET薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)具有更高附加價(jià)值的特種用途PET薄膜，需要對(duì)PET薄膜進(jìn)行改性。對(duì)PET薄膜進(jìn)行表面改性可以在不影響PET薄膜原有優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，改進(jìn)和提高薄膜的極性、親水性、導(dǎo)電性、耐磨性、表面粘結(jié)性等。此外，對(duì)PET薄膜進(jìn)行表面化學(xué)改性和修飾還可以賦予薄膜一些新的性能。

目前PET薄膜表面改性的方法主要有：電暈法、等離子體處理、化學(xué)法處理、紫外光聚合接枝、表面原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）接枝等。而在這些改性方法中，表面引發(fā)聚合尤其是表面引發(fā)自由基聚合由于可獲得較高接枝率，窄分子量分布并且可以改變和控制材料表面組成和性能而倍受關(guān)注。

交聯(lián)聚合物具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、突出的耐熱性、較高的機(jī)械強(qiáng)度以及耐溶劑滲透的性能在牙科整形材料、光纖涂層、光存儲(chǔ)材料、光學(xué)器件、體育器具等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在聚酯薄膜表面接枝交聯(lián)聚合物勢(shì)必賦予聚酯薄膜新的功能性。

二乙烯基苯、丙烯酸鉛等分子中含有兩個(gè)不飽和雙鍵，因此可以作為交聯(lián)單體與其他單體共聚形成交聯(lián)共聚物。其中丙烯酸鉛共聚物是一種交聯(lián)型有機(jī)金屬鹽類(lèi)聚合物，屬于有機(jī)半導(dǎo)體，而且是一種很好的防輻射材料，將其引入到聚酯薄膜表面可以有效的改善聚酯薄膜表面的電學(xué)性能，而且在制備防輻射電子光學(xué)薄膜和具有光、電、磁等性能的器件方面有很好的應(yīng)用前景。但是將聚丙烯酸鉛接枝到聚酯薄膜表面后，由于聚丙烯酸鉛交聯(lián)密度較大，導(dǎo)致改性后的薄膜表面能過(guò)低，限制了聚酯薄膜的應(yīng)用。而將不同比例丙烯酸鉛和苯乙烯形成的交聯(lián)共聚物引入到聚酯薄膜表面則既能有效地改善聚酯薄膜表面的電學(xué)性能，并且可以通過(guò)兩種單體的比例來(lái)調(diào)控接枝到聚酯薄膜表面的交聯(lián)共聚物的交聯(lián)密度，從而改善聚酯薄膜表面性能。

中國(guó)專(zhuān)利（201110357744.5）公開(kāi)了一種表面接枝聚丙烯酸鉛聚酯薄膜的制備方法，其首先依次使聚酯薄膜表面水解、氧化、酰氯化產(chǎn)生出酰氯基，隨后與具有分支結(jié)構(gòu)的二乙醇胺反應(yīng)使薄膜表面產(chǎn)生較高密度的羥基，然后用2-溴代異丁酰溴與薄膜表面的羥基反應(yīng)制備原子轉(zhuǎn)移自由基聚合表面引發(fā)劑，最后利用表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)將丙烯酸鉛引發(fā)接枝到聚酯薄膜表面，得到表面接枝聚丙烯酸鉛的聚酯薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種交聯(lián)共聚物接枝改性聚酯薄膜的制備方法，采用丙烯酸鉛和二乙烯基苯作為交聯(lián)單體，苯乙烯作為另一單體制備交聯(lián)密度可控的交聯(lián)聚合物。體系中不同比例交聯(lián)單體的加入可以調(diào)控共聚物的交聯(lián)密度，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種表面接枝交聯(lián)共聚物的聚酯薄膜的制備方法，包括聚酯薄膜引發(fā)劑的制備步驟，丙烯酸鉛的合成和表面接枝丙烯酸鉛與苯乙烯形成的交聯(lián)共聚物的聚酯薄膜的合成步驟，其特征在于：所述表面接枝丙烯酸鉛與苯乙烯形成的交聯(lián)共聚物的聚酯薄膜的合成步驟為：向密封干燥的克氏瓶中依次加入聚酯薄膜引發(fā)劑、催化劑溴化亞銅（CuBr）、去活劑溴化銅（CuBr₂）、配體2,2’-聯(lián)吡啶（bpy）和單體丙烯酸鉛，催化劑、配體和丙烯酸鉛單體的物質(zhì)的量比值為：1/3/15；聚酯薄膜引發(fā)劑上的溴代酯類(lèi)引發(fā)劑與催化劑的摩爾比為1:780~820；加入的去活劑的物質(zhì)的量為催化劑的1/9；將克氏瓶抽真空通氬氣，并重復(fù)以上操作三次，之后用注射器向反應(yīng)瓶中注入與單體丙烯酸鉛質(zhì)量體積比為0.05g/ml的溶劑N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和不同比例的單體苯乙烯（St），再次重復(fù)抽真空并通氬氣三次，密閉后置于恒溫油浴中攪拌反應(yīng)，反應(yīng)10h，產(chǎn)物分別用丙酮和去離子水超聲波清洗數(shù)次后，置于真空干燥箱中干燥至恒重，即得到表面接枝丙烯酸鉛與苯乙烯共聚物的聚酯薄膜。?

本發(fā)明表面接枝交聯(lián)共聚物的聚酯薄膜的制備方法的具體實(shí)施步驟如下：