[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚丙烯表面多孔涂層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810380059.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108610498B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)熘?/a>;戴繼東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08J7/04
• 分類(lèi)號(hào): C08J7/04;C08F283/06;C08F220/56;C08F222/38;C08L23/12;C08L51/08;C08L79/04
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種聚丙烯表面多孔涂層的制備方法，該方法將丙烯酰胺、交聯(lián)劑N,N?二甲基雙丙烯酰胺，光引發(fā)劑2?羥基?4'?(2?羥乙氧基)?2?甲基苯丙酮和表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉常溫下攪拌10～30min，得到混合液A；將分相劑聚乙二醇加入到上述混合液A中得到混合液B，加入多巴胺得到混合液C；將混合液C超聲10min，待混合液C中氣泡完全消失后將聚丙烯浸沒(méi)于混合液C中，將聚丙烯從混合液C中取出，放置于紫外點(diǎn)光源固化機(jī)下照射10～60s后在乙醇溶液中浸泡0.1～2h后取出，在室溫下干燥后，得到具有多孔表面涂層的聚丙烯材料。本發(fā)明以簡(jiǎn)單易行的方法，通過(guò)浸泡和固化即可得到具有多孔結(jié)構(gòu)涂層的聚丙烯，涂層能夠牢固地涂覆到聚丙烯的表面，結(jié)合力能夠達(dá)到5.6mN。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工材料制備領(lǐng)域。具體涉及一種采用聚丙烯酰胺與聚多巴胺的多孔混合涂層進(jìn)行聚丙烯材料表面修飾的制備方法。

背景技術(shù)

聚丙烯(PP)是一種非極性高分子材料，具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗腐蝕性、抗老化且成本低等特點(diǎn)，因而在工業(yè)中、生活中都是一種常見(jiàn)的材料。在實(shí)際應(yīng)用中，聚丙烯材料表面印刷，加工、印染等都涉及到對(duì)聚丙烯進(jìn)行表面改性處理。因此，如何采用更有效、更經(jīng)濟(jì)的方法對(duì)聚丙烯表面進(jìn)行改性一直是研究的熱點(diǎn)。常用的高聚物表面改性的方法除了化學(xué)處理法、共混改性法、表面接枝法、氣相氧化法、等離子體處理法等。通過(guò)一種或幾種方法相結(jié)合來(lái)提高聚丙烯表面活性，使得聚丙烯成為一種可被功能化的材料。

多巴胺(dopamine)是一種生物神經(jīng)遞質(zhì)，在水溶液的環(huán)境下能夠通過(guò)溶解氧發(fā)生氧化-交聯(lián)反應(yīng)，形成具有強(qiáng)力附著于固體材料表面的聚多巴胺薄膜。形成的聚多巴胺薄膜能夠使得基底材料的進(jìn)一步功能化。

聚合至分相過(guò)程是指聚合物經(jīng)與交聯(lián)劑、引發(fā)劑、分相劑與水混合后，在經(jīng)聚合物單體聚合后發(fā)生相分離，形成非均相體系的過(guò)程。丙烯酰胺在一定濃度下聚合能夠形成聚丙烯酰胺的水凝膠，而在丙烯酰胺的聚合過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在丙烯酰胺溶液中加入聚乙二醇，經(jīng)聚合后分相能夠制備得到具有大孔結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺。大孔結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺具有運(yùn)輸大分子蛋白質(zhì)的特性，同時(shí)也是一種良好的基底材料，可實(shí)現(xiàn)在大孔聚丙烯酰胺表面涂覆不能功能的涂層以滿足不同需要。

通過(guò)在丙烯酰胺中加入聚乙二醇，引發(fā)劑，交聯(lián)劑，多巴胺以及十二烷基苯磺酸鈉，先使多巴胺在聚丙烯表面預(yù)聚，然后再將丙烯酰胺聚合后將聚乙二醇從聚丙烯酰胺和聚多巴胺的混合涂層中去除得到聚丙烯表面多孔結(jié)構(gòu)的涂層。通過(guò)在溶液中加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉能夠有效減少溶液與聚丙烯表面的界面張力，使溶液能夠有效的平鋪在整個(gè)聚丙烯表面。同時(shí)，由于多巴胺聚合后得到聚多巴胺具有較好粘性，能夠增加涂層與聚丙烯表面的結(jié)合力。另外，丙烯酰胺溶液中加入聚乙二醇能夠提高提高溶液的黏度且丙烯酰胺經(jīng)聚合后將聚乙二醇從涂層中去除后能夠通過(guò)分相形成多孔結(jié)構(gòu)的涂層。通過(guò)在惰性的PP表面涂覆聚丙烯酰胺和多巴胺的多孔涂層能夠使聚丙烯成為一種易于功能化的材料。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯表面多孔涂層的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯材料表面難以涂覆涂層的問(wèn)題。通過(guò)該簡(jiǎn)單易行的方法，將多孔涂層結(jié)合在聚丙烯的表面的技術(shù)具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種聚丙烯表面多孔涂層的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：將丙烯酰胺AM、交聯(lián)劑N,N-二甲基雙丙烯酰胺MBAM，光引發(fā)劑2-羥基-4'-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮和表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉SDBS分別加入燒杯中，加入去離子水于常溫下攪拌10～30min，得到混合液A；

步驟二：將分相劑聚乙二醇(Mw＝4000～20000)加入到上述混合液A中得到混合液B，并在混合液B中滴加氫氧化鈉溶液至混合液B溶液pH為7.8～8.5，隨后加入多巴胺繼續(xù)攪拌10～30min，得到混合液C；

步驟三：將混合液C超聲10min，待混合液C中氣泡完全消失后將聚丙烯浸沒(méi)于混合液C中，在常溫下避光靜置6～72h；