[發(fā)明專(zhuān)利]一種納米功能性薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410037952.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103770427A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏偉;毛亮;韓陽(yáng);魏昌林;吳夕虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇興華膠帶股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B33/00
• 分類(lèi)號(hào): B32B33/00;B32B27/06;B32B27/16;B32B27/32;B32B27/36;C09D133/00;C09D7/12;C09D5/14
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)，具體涉及一種納米功能性薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

隨著科技發(fā)展和人們生活水皮的不斷提高，納米材料已開(kāi)始在涂料中有了廣泛的應(yīng)用。由于納米粒子具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，因而展現(xiàn)出許多特殊的性質(zhì)。當(dāng)把這些材料加入傳統(tǒng)的涂料之中，就能產(chǎn)生良好的效果，如長(zhǎng)效抗菌性能，紫外屏蔽性能，光催化性能等，并同時(shí)增加涂料的一些固有性質(zhì)，如涂膜柔韌性，涂層硬度，附著力，耐汽油性，抗堿性等性能等等。本發(fā)明的多孔材料為碳包覆銅/金屬氧化物具有納米尺寸的三維孔道結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物形貌均一、可控，且制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，環(huán)境友好，并將其作為一個(gè)組分加入涂料中，使納米粒子可以容易被多孔物質(zhì)吸附而不易相互吸附成團(tuán)。多孔物質(zhì)的存在，可在涂層內(nèi)形成有效的微孔通道，使涂膜內(nèi)部的納米粒子也可發(fā)揮吸附和催化的作用，同時(shí)也有利于抗菌物質(zhì)的有序釋放，從而使涂層具有長(zhǎng)效吸附降解有害物質(zhì)和長(zhǎng)效抗菌的功效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種納米功能性薄膜的制備方法，該薄膜依次包括涂料層、基材層、粘結(jié)層和保護(hù)層，

所述涂料層的的厚度為0.1-2um，基材層的厚度為10-50um，粘結(jié)層的厚度為0.5-5um，保護(hù)層的厚度為10-50um。

所述基材層選自雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜或者雙向拉伸聚酯(PET)薄膜。所述粘結(jié)層的材料選自丙烯酸結(jié)合劑，所述保護(hù)層為PET型離型膜。

其特征在于所述薄膜的制備包括以下步驟：

第一步：基材層的處理，選取基材作為基材層，將所述基材層的表面進(jìn)行電暈處理。

第二步，涂料層的制備，將涂料層涂布在第一步處理好的基材層的一個(gè)表面上，并在無(wú)氧的環(huán)境下固化光固化涂料層形成干膜。

第三步，將粘結(jié)層均勻涂布至基材層的另一面；

第四步，將保護(hù)層置于粘結(jié)層的另一面。

所述涂料層包括以下組分：

(1)多孔材料，所述多孔材料的含量為1-40%。

(2)納米粒子，含量為1-40%，所述納米粒子的選自納米氧化鈦、納米銀，納米鋁或其組合物。

(3)成膜物質(zhì)，含量為5-80%，所述成膜物質(zhì)為丙烯酸樹(shù)脂。

(4)添加劑，所述添加劑包括1-2%分散劑、1-2%消泡劑和1-3%的增稠劑，所述增稠劑選自，分子量為3-10萬(wàn)的羥乙基纖維素。

(5)去離子水，所述去離子水的含量為5-15%。

所述多孔材料由以下方法制備：

步驟一，選取納米金屬混合物

所述納米金屬混合物由納米醋酸鎘和納米醋酸銅粉體組成，所述醋酸鎘和醋酸銅的摩爾比為2:1。

步驟二，第一溶液的制備

將步驟一的納米金屬混合物與表面活性劑和乙二醇溶液混合，質(zhì)量比為：納米金屬混合物∶表面活性劑∶乙二醇溶液=(5-7)∶(3-5)∶300，將混合液在60-90℃油浴中以600-1000r/min的速率攪拌10-30分鐘，自然冷卻制得第一溶液。

步驟三：第二溶液的制備

將乙二醇和草酸于常溫下混合，制得第二溶液，所述乙二醇和草酸的質(zhì)量比為100:3。

步驟四：復(fù)合前驅(qū)體的制備

將步驟三所制得的第二溶液以3-10mL/min的滴速滴入步驟二所制得的第一溶液中，以600-1000r/min的速率60-100℃恒溫?cái)嚢?h；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)生成物分別用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，離心收集，于烘箱中80℃干燥6h，即得到復(fù)合前驅(qū)體。所述第二溶液和第一溶液的質(zhì)量比為：1:3-4。

步驟五：碳包覆Cu/CdO復(fù)合多孔材料的制備

將步驟四所制得復(fù)合前驅(qū)體至于管式爐中,通以氫氣體積含量為1-10%的X/H2氣氛，以5℃/min的速率升溫至200℃，恒溫保持2h，然后以5℃/min升至450℃，恒溫保持2h，即得碳包覆Cu/CdO復(fù)合多孔材料，所述X為純度不小于99.9%的氮?dú)狻鍤?、氦氣中的一種，氫氣的體積含量在1%-10%。

2.如權(quán)利要求1所述的一種納米功能性薄膜的制備方法，其特征在于所述納米醋酸鎘和納米醋酸銅粉體的粒徑為1-50nm，所制得的的多孔材料的孔隙率為86%以上，孔洞的大小為1-25nm。