[發明專利]一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法

有效

• 申請號: 201410012612.2
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103741477A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 董永春;李冰
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: D06M15/356
• 分類號: D06M15/356;D06M11/13;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/72;B01J31/10;D06M101/22
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1.一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于本發明所述制備方法由預處理、陽離子聚電解質溶液的配制、陰離子聚電解質溶液的配制、陽離子的自組裝工藝、陰離子的自組裝工藝、層層自組裝工藝和后處理工藝等七個步驟構成。

2.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中陽離子聚電解質溶液由5.0g/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)和0.50mol/L氯化鈉配制的混合水溶液。

3.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中陰離子聚電解質溶液由5.0g/L的聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和0.50mol/L氯化鈉配制的混合水溶液。

4.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中聚電解質溶液外觀為無色透明液體，pH值約為6.0-7.0，比重近似為1.0

5.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中層層自組裝工藝可根據需要重復進行2-10次，得到斷裂強度分別為93.51-95.29N的磺酸基改性聚四氟乙烯纖維。

6.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中層層自組裝工藝可根據需要重復進行2次，得到斷裂強度為93.51cN磺酸基改性聚四氟乙烯纖維。

7.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中層層自組裝工藝可根據需要重復進行6次，得到斷裂強度為94.34cN磺酸基改性聚四氟乙烯纖維。

8.根據權利要求1所述的一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其特征在于所述制備方法中層層自組裝工藝可根據需要重復進行10次，得到斷裂強度為95.29cN的磺酸基改性聚四氟乙烯纖維。

9.一種權利要求1-5任一項所述一種磺酸基改性聚四氟乙烯纖維自組裝制備方法，其采用下述工藝：

(1)預處理工藝：在室溫和攪拌條件下，首先使用含有體積濃度為2.0g/L的非離子表面活性劑水溶液洗滌處理丙烯酸改性聚四氟乙烯纖維10分鐘后取出，然后再使用蒸餾水對其進行水洗5次，最后將其在50℃下真空烘干24小時；

(2)陽離子聚電解質溶液的配制：將聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)和氯化鈉分別添加于蒸餾水中形成混合溶液，使其中PDDA的濃度為5.0g/L，氯化鈉的摩爾濃度為0.50mol/L，靜置待用。

(3)陰離子聚電解質溶液的配制：將聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和氯化鈉分別添加于蒸餾水中形成混合溶液，使其中PSS的濃度為5.0g/L，氯化鈉的摩爾濃度為0.50mol/L，靜置待用。

(4)陽離子的自組裝工藝：將上述經過預處理的纖維浸入所述陽離子聚電解質溶液中，使其纖維重量(克)和陽離子聚電解質溶液體積(毫升)之比為1∶50，在50℃、pH值為6.0和攪拌條件下進行自組裝反應20分鐘后取出，然后將其在40-60℃下烘干得到陽離子自組裝纖維。

(5)陰離子的自組裝工藝：將上述經過陽離子自組裝的纖維浸入所述陰離子聚電解質溶液中，使其纖維重量(克)和陰離子聚電解質溶液體積(毫升)之比為1∶50，在50℃、pH值為6.0和攪拌條件下進行自組裝反應20分鐘后取出，然后將其在40-60℃下烘干得到陰離子自組裝纖維。

(6)層層自組裝工藝：將上述經過陰離子自組裝的纖維依照步驟4和5按順序重復進行處理，如此重復1-9次，得到不同層數的層層自組裝纖維。

(7)后處理工藝：在室溫和攪拌條件下，首先使用含有體積濃度為2.0g/L的非離子表面活性劑水溶液沈滌處理上述經層層自組裝后纖維10分鐘后取出，然后再使用蒸餾水對其進行水洗5次，最后將其在50℃下真空烘干24小時得到磺酸基改性聚四氟乙烯纖維。