[發明專利]一種超疏水聚氯乙烯薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201410630872.6
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104292494A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 袁志慶;王夢蕾;黃娟
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C08J9/26
• 分類號: C08J9/26;C08J5/18;C08L27/06;C08K3/22
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技術領域

本發明屬于超疏水薄膜制備技術領域，尤其涉及一種超疏水聚氯乙烯薄膜的制備方法。

背景技術

聚氯乙烯薄膜具有優異的難燃性、耐磨性、抗化學腐蝕性、透明性和阻隔性等特點，在工業、建筑、農業、日常生活、包裝、電力、公用事業等領域均有廣泛應用，已經成為應用最廣泛的塑料薄膜品種之一。然而，目前市場上所有聚氯乙烯薄膜與水的接觸角通常小于100o，其表面不具備自清潔性，防污能力也欠佳。

近年來，與水接觸角大于150o的超疏水材料引起了廣泛的關注。超疏水材料的典型特征是：水滴和污水等液體在超疏水材料表面通常呈球形，液體在超疏水材料表面難以穩定存留，只要傾斜一個很小的角度或在微風或輕微外力的作用下，液體便會從超疏水材料表面快速滾落，滾落的同時帶走材料表面的灰塵等污染物，從而起到自清潔的作用；將超疏水材料長期浸泡于水中不會有任何水滴滲透，且拿出來后其表面不會粘留任何水滴，具有極強的防水和阻水能力，這些獨特的性質使超疏水材料表面可以長期保持干凈和干燥，不僅能長期保持材料的美觀，還能起到防水、防潮、抑菌防霉（因為大多數微生物的生長繁殖和新陳代謝等生理活動都需要一定的水分）等作用，另外，一些以水為介質的腐蝕、微量元素物質遷移等現象也可得到較大程度的抑制，這些獨特的性質使得超疏水材料在工農業和日常生活中有著非常廣闊的應用前景。

很顯然，如果賦予聚氯乙烯薄膜超疏水性無疑會大大提高其自清潔性、防污性、抑菌防霉性等，這必將會使聚氯乙烯薄膜的應用范圍得到進一步的拓寬。因此，超疏水聚氯乙烯薄膜的制備在近年格外受到關注，目前已經報道超疏水聚氯乙烯薄膜的制備方法主要有微相分離法、電紡法、模板法等，然而，這些方法仍存在要么成本高、要么工藝可控性和穩定性差、要么所需儀器設備昂貴等缺陷，這些缺陷制約了超疏水聚氯乙烯薄膜的產業化，因此，要使超疏水聚氯乙烯薄膜真正得到大規模的應用，發明一種工藝簡單可控、成本低廉而又易于產業化的方法制備超疏水聚氯乙烯薄膜是非常有必要的。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種工藝簡單可控、成本低廉而又易于產業化的方法制備超疏水聚氯乙烯薄膜。

為解決上述技術問題,本發明提供了一種超疏水聚氯乙烯薄膜的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

（1）首先稱取一定量的聚氯乙烯粉末并將其溶解于溶劑中，形成濃度為10-200g/L的聚氯乙烯溶液；

（2）將氫氧化鋁粉末添加于聚氯乙烯溶液中，攪拌30分鐘使氫氧化鋁粉末均勻分散于聚氯乙烯溶液中；

（3）將添加了氫氧化鋁粉末的聚氯乙烯溶液流延在干凈的玻璃或陶瓷基底上，在相對濕度為60-75%、溫度為80-120℃的環境下干燥5-10小時，得到含有氫氧化鋁粉末的聚氯乙烯薄膜；

（4）將含有氫氧化鋁粉末的聚氯乙烯薄膜在鹽酸溶液中浸泡10-20小時溶解去除聚氯乙烯薄膜中的氫氧化鋁，便可得到超疏水聚氯乙烯薄膜。

按上述制備方法所得超疏水聚氯乙烯薄膜接觸角范圍在156-160o之間，滾動角范圍在1-5o之間。

上述制備步驟(1)中所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃中的一種或N，N-二甲基甲酰胺與四氫呋喃以任意比例組成的混合物。

上述制備步驟(2)-(4)中所述氫氧化鋁粉末由粒徑范圍為1-10μm的微米級氫氧化鋁和粒徑范圍為10-100nm的納米級氫氧化鋁兩種粒徑粉末組成，微米級和納米級氫氧化鋁粉末添加到聚氯乙烯溶液中的質量分別為聚氯乙烯質量的8-15%和15-20%。

上述制備步驟(2)中所述攪拌速度為500-1500轉/分鐘。

上述制備步驟(4)中所述含有氫氧化鋁粉末的聚氯乙烯薄膜在鹽酸溶液中浸泡的溫度為20-50℃，所述鹽酸溶液的濃度為0.1-1mol/L。

與現有技術相比，本發明的超疏水聚氯乙烯薄膜的制備方法工藝簡單可控、成本低廉、無需任何昂貴設備與材料，具有很好的產業化前景，適合大規模工業化生產。

附圖說明

圖1.?本發明實施例1獲得的超疏水聚氯乙烯薄膜的接觸角測試圖；

圖2.?本發明實施例2獲得的超疏水聚氯乙烯薄膜的接觸角測試圖；

圖3.?本發明實施例3獲得的超疏水聚氯乙烯薄膜的接觸角測試圖；

圖4.?本發明實施例4獲得的超疏水聚氯乙烯薄膜的接觸角測試圖；

圖5.?本發明實施例5獲得的超疏水聚氯乙烯薄膜的接觸角測試圖。

具體實施方式