[發明專利]一種雜化材料改性聚酯薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201910654990.3
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110372904B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 姜彥;房子昂;張洪文
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J5/18;C08L67/02;C08L83/04
• 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

本發明屬于雜化材料領域，具體涉及一種雜化材料改性聚酯薄膜的制備方法，所述制備方法為：以聚酯薄膜為基底材料采用酯化反應在其表面接枝聚硅氧烷。并且進一步使用溶膠凝膠法，在接枝了聚硅氧烷的聚酯薄膜表面生成聚硅氧烷/二氧化硅雜化材料。利用此方法在聚酯薄膜表面接枝上聚硅氧烷對其改性，改性后的聚酯薄膜表面可以有效降低表面能，提高疏水性。使用溶膠凝膠法使接枝了聚硅氧烷/二氧化硅雜化材料的聚酯薄膜表面疏水性進一步得到了提升。

技術領域

本發明屬于雜化材料領域，具體涉及一種雜化材料改性聚酯薄膜的制備方法。

背景技術

聚酯是指含有酯基的熱塑性聚合物的簡稱，本發明中涉及的聚酯薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)為原料，采用擠出，雙向拉伸制成的薄膜材料；是一種無色透明，有光澤的聚合物薄膜，有良好的機械性能，電絕緣性，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性，尺寸穩定性，因此被廣泛應用于醫學、電工、電子和包裝等領域；在各種實際應用中，材料的表面性能將起到至關重要的作用，例如生物親和性材料、生物體植入材料以及微生物表面培養材料等，為了開發具有特殊功能性的聚酯薄膜材料，需要在保持其原有性能的條件下使其表面功能化，進而拓寬聚酯薄膜材料的應用領域及范圍。

聚硅氧烷是一種常見的有機硅化合物，主鏈由n個重復單元的Si-O鍵構成，側鏈為有機基團，直接連接在主鏈的硅原子上，呈半無機、半有機狀態，具備無機物的耐燃耐熱性的同時兼具有機物的可溶性、絕緣性、熱塑性等性能。除此之外，有機硅化合物還具有良好的疏水性、耐高低溫性、電絕緣性、生理惰性等獨特性能，在紡織、建筑、電子、航天航空、生物醫療等領域得到了廣泛應用。

采用聚合物對聚酯薄膜表面改性大致可分為兩種方法：一種是物理吸附法，另一種是共價連接法。物理吸附方法包括表面涂覆、等離子體沉積、聚電解質沉積等。但物理吸附方法獲得的表面功能化效果一般并且具有時效性。

發明內容

本發明公開了一種雜化材料改性聚酯薄膜的制備方法，通過以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜為基底材料采用酯化反應在其表面接枝聚硅氧烷。進一步使用溶膠凝膠法，在接枝了聚硅氧烷的聚酯薄膜表面生成聚硅氧烷/二氧化硅雜化材料。

一種雜化材料改性聚酯薄膜的制備方法，其特征在于：所述制備方法為：

(1)在薄膜表面接枝酰氯基團，使聚酯薄膜酰氯化，得到酰氯化的聚酯薄膜；具體方法為：

將聚酯薄膜先后置于氫氧化鈉溶液和分析純級的冰乙酸中，40～70℃條件下，分別水解1h；然后將薄膜置于高錳酸鉀濃度為50g/L的稀硫酸溶液中，在 40～60℃條件下氧化1h后，取出分別用稀鹽酸、水、丙酮洗滌數次，置于烘箱中70～90℃干燥8～24h；之后再用質量體積比(w/v)為30g/L的五氯化磷的二氯甲烷溶液將聚酯薄膜酰氯化，常溫密閉反應18h后，將薄膜分別用二氯甲烷、丙酮洗滌數次。即在聚酯薄膜表面反應生成酰氯基團。

上述聚酯薄膜為PET薄膜。

其中，氫氧化鈉溶液的濃度為2mol/L，稀硫酸濃度為1.2mol/L。

(2)以無水甲苯做溶劑，在步驟(1)得到酰氯化的聚酯薄膜表面接枝端羥基聚硅氧烷；具體方法為：

將酰氯化后的聚酯薄片放入混合均勻的除水甲苯和聚硅氧烷反應體系中，使聚酯薄膜充分接觸并浸沒之后密封，常溫下反應8-48h。取出聚酯薄膜，用無水甲苯反復清洗，除去黏附在薄膜上未反應的聚硅氧烷；再用丙酮清洗數次，最后使用去離子水清洗干凈。即制得接枝端羥基聚硅氧烷的聚酯薄膜。

上述加入的聚硅氧烷是端羥基聚硅氧烷。

其中，反應體系中除水甲苯和端羥基的聚硅氧烷體積比為1-3：1。

(3)溶膠凝膠法得到表面接枝聚硅氧烷/二氧化硅雜化材料的聚酯薄膜。