[發明專利]一種超疏水聚酯薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810539403.1
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN110551366A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 周倩;戴志彬;夏峰偉;常玉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L91/06;C08L23/06;C08K5/20;C08K3/36;C08J5/18;C08G63/682
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 徐瑩

本發明提供了一種超疏水聚酯薄膜的制備方法，將含氟化合物與聚酯原料共聚得到含氟聚酯，將含氟聚酯與超疏水納米粉體、潤滑改性劑共混，拉膜成型得到超疏水聚酯薄膜。本發明添加少量的含氟聚合物聚合得到的含氟聚酯，由于鏈段上引入了氟原子，降低了聚酯的表面能，提高了聚酯疏水性；制備的聚酯薄膜有優異的超疏水性能，超疏水的SiO₂納米粒子與聚酯共混不易出現團聚，加入的潤滑改性劑可起到保持超疏水效果更持久的作用。所制備的超疏水聚酯薄膜具有性能優異、工藝簡單且易于實現工業化生產等優點，可用于薄膜外包裝制品的防水防污，也可用于醫用薄膜制品防污防菌領域中。

技術領域

本發明涉及一種超疏水薄膜，具體涉及一種超疏水聚酯薄膜的制備方法。

背景技術

通常將與水的接觸角大于90°的表面稱為疏水表面，而與水的接觸角大于150°的表面則稱為超疏水表面。超疏水表面的特殊浸潤性使其具有自清潔、抗粘附、防污抑菌、防水等優良性能，引起了人們的極大關注和研究興趣。聚酯薄膜是一種日常生活及工業生產中有著廣泛應用的工程塑料膜，具有透明、耐化學腐蝕及強韌等優異性能，若能賦予其超疏水自清潔性，可使其具有更廣闊的應用前景。

目前傳統的聚酯材料超疏水處理主要采用表面改性，在材料表面構筑微納米結構，該方法較為繁瑣和昂貴，需要設計制造專門設備和復雜苛刻的制備工藝條件。表面超疏水處理后還存在超疏水耐久性差，表面超疏水結構易被破壞等問題，這些問題都限制了超疏水聚酯的大規模應用。

文獻“PET薄膜超疏水改性研究”(現代塑料加工應用，2016)記載了以正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇、氨水為原料合成SiO₂溶膠，通過浸漬提拉涂膜工藝，并且經過空氣等離子體改性后在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上制備SiO₂涂層，然后利用全氟癸基三氯硅烷(FAS)對其表面進行修飾形成透明超疏水表面，接觸角高達168°且滾動角為2°，但經過摩擦后該薄膜的接觸角下降到120°。

另一種聚酯疏水改性方法不同于表面改性，是一種共聚合的方法，將具有低表面能基團的原料通過聚合反應，在分子鏈段中引入低表面能元素(如氟、硅)，可以直接制備出低表面能的聚酯材料，維持長久的疏水性，應用于對疏水性要求不高的領域。但是要達到超疏水性能，還是要通過改變表面結構來實現。

專利號201310444872.2公開了一種含氟PET-PTT共聚酯及其制備方法，采用含氟對苯二甲酸、對苯二甲酸、乙二醇和1,3-丙二醇作為主要原料，氮氣氛圍中，將含氟對苯二甲酸、乙二醇、抑制劑以及對苯二甲酸、1,3-丙二醇分別進行酯化反應及預縮聚反應，將所得的預縮聚產物進行終縮聚反應得到含氟PET-PTT共聚酯，由于氟原子的引入，改善了聚酯材料的疏水、憎油防污方面性能，但并未達到超疏水性能。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種超疏水聚酯薄膜的制備方法，所制備的薄膜表面構筑了微納米粗糙結構，具有超疏水性能，接觸角為151°，接觸角滯后為3°，該方法不僅操作較簡單，且所制備的聚酯薄膜的超疏水性能持久。

技術方案：一種超疏水聚酯薄膜的制備方法，將含氟化合物與聚酯原料共聚得到含氟聚酯，將含氟聚酯與超疏水納米粉體、潤滑改性劑共混，拉膜成型得到超疏水聚酯薄膜。

進一步，將含氟化合物與對苯二甲酸、乙二醇、催化劑攪拌成均勻漿料后進行酯化反應和縮聚反應。

進一步，乙二醇與對苯二甲酸的添加量摩爾比為1.1-1.7。

進一步，所述含氟化合物為氟化二醇，包括1H，1H，9H，9H-全氟-1,9-壬烷二醇或2，2，3，3-四氟-1，4-丁二醇，添加量為對苯二甲酸質量的2-20％。

進一步，所述催化劑包括醋酸銻、三氧化二銻或乙二醇銻，用量為對苯二甲酸質量的0.01-0.04％。