[發明專利]一面疏水導電一面親水絕緣的雙層薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810705059.9
• 申請日: 2018-07-01
• 公開（公告）號: CN109134894B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 王艷賓;沈業鵬;陳金星;樊子成;王標兵
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/02;C08L25/06;C08L79/08;C08G73/02;C08G73/10
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

1.一種一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括下述步驟：

(1)聚苯胺(PANI)的制備

將新蒸餾的苯胺，加入0.2mol/L的鹽酸溶液中，在0-5℃下攪拌0.5-2小時后，以1-3秒每滴的速度緩慢滴加過硫酸銨的水溶液，之后0-5℃反應6-10小時，反應液抽濾得到綠色固體，之后分別用甲醇、正己烷、氯仿索氏提取，最后60℃真空干燥12小時，得到鹽酸摻雜的聚苯胺；

(2)樟腦磺酸摻雜的聚苯胺(PANI-CSA)的制備

將鹽酸摻雜的聚苯胺粉末中加入聚苯胺粉末質量10％的氨水，常溫攪拌12-16小時后，水洗至中性，60℃真空干燥12小時，得到本征態聚苯胺，然后先將樟腦磺酸(CSA)研磨，再加入本征態聚苯胺，充分研磨15分鐘后，逐滴加入間甲酚，并持續研磨30分鐘，再用高速乳化機高速攪拌30分鐘，90℃干燥得到PANI-CSA；

(3)PANI-CSA:PS導電疏水層的制備

將PANI-CSA與PS溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，然后通過靜電紡絲，在干凈的載玻片上獲得具有荷葉效應的PANI/PS膜，即PANI-CSA:PS導電疏水層；

(4)聚酰胺酰亞胺親水絕緣層的制備

將3.6773g酰亞胺二酸(DIDA)，0.6021g對苯二胺加入15mL的N-甲基吡咯烷酮中，加入6mL亞磷酸三苯酯(TPP)與6mL吡啶(Py)作為酰化劑，及2.0g氯化鈣(CaCl₂)與1.0g氯化鋰(LiCl)作為吸水劑，惰性氣氛下，升溫至80℃-120℃，反應2-8小時，反應產物通過乙醇或甲醇沉降處理，然后用溫水浸洗多次，所得產物80℃條件下真空干燥8小時，得到聚酰胺酰亞胺，將其溶于間甲酚溶劑后澆注在PANI-CSA:PS導電疏水層表面，在80℃條件下真空干燥4小時，得到聚酰胺酰亞胺親水絕緣層，由此得到一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜。

2.根據權利要求1所述的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的苯胺為鄰甲基苯胺或鄰甲氧基苯胺；苯胺與過硫酸銨的摩爾比為1:0.8-1:1.3。

3.根據權利要求1所述的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中聚苯胺與樟腦磺酸的質量比為1:1.3-1:1.7。

4.根據權利要求1所述的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述PANI-CSA的結構式如下：

其中，0y1；10n。

5.根據權利要求1所述的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(3)中所述的PANI-CSA與PS的質量比為1:10-10:1；PANI-CSA/PS靜電紡絲溶液的濃度為5-25％；制得的PANI-CSA/PS導電疏水層的厚度為0.001-0.05mm。

6.根據權利要求1所述的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(4)所述的聚酰胺酰亞胺的結構式如下式所示：

其中，Ar₁是：

Ar₂是：

x＝1，2，3，5，7，8，9，10，11，13；n＝10-200。

7.根據權利要求1所述的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(4)制得聚酰胺酰亞胺親水絕緣層的厚度為0.01-1mm。

8.一種如權利要求1所述方法制得的一面疏水導電一面親水絕緣的復合薄膜，其特征在于：所述復合薄膜是由親水絕緣的聚酰胺酰亞胺層和疏水導電的聚苯胺/聚苯乙烯層復合的雙層材料。

9.一種根據權利要求1所述方法制得的一面親水絕緣，一面超疏水的雙層復合薄膜的應用，其特征在于，所述薄膜用于超疏水涂層、靜電消除、軍事艦艇表面領域。