[發明專利]一種疏水漿料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910989512.8
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110670408B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 吳敏;劉金鳳;李金培;黃勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: D21H19/20
• 分類號: D21H19/20;D21H19/34;D21H19/28;D21H21/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及高分子材料技術領域，具體公開了一種疏水漿料及其制備方法與應用。所述疏水漿料包括：疏水纖維素和作為成膜劑的疏水高分子；所述疏水纖維素為表面包覆含氟聚合物的纖維素；所述含氟聚合物為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物或乙烯三氟氯乙烯中的一種或多種；所述疏水高分子為聚乙烯醇縮丁醛、乙基纖維素、聚己內酯、聚乳酸中的一種或多種。該疏水漿料組分簡單、制備簡便、無需化學改性，賦予了親水材料優異的疏水性能。本發明還提供一種上述疏水漿料的制備方法，該方法簡便、利于工業化生產。本發明另提供一種疏水紙，其包含上述疏水漿料，其制備簡便，具備良好的疏水性能及力學性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域。具體地說，涉及一種疏水漿料及其制備方法與應用。

背景技術

疏水性是材料的一種重要的表面性質，通過不同的方式為固體材料提供疏水性能，可使其具備新的附加功能，獲得更廣泛的應用，替代現有技術中具備明顯缺陷的產品。

例如，塑料產品具有很好是疏水抗水性能，被廣泛應用于生產生活的各個領域，但其難降解，帶來了日益嚴重的白色污染，限制其使用勢在必行。紙質制品制備工藝成熟、可降解，在生活中已被大量使用以替代塑料產品，但紙基材料(紙箱、紙主要成分購物袋、禮品包裝盒等)遇水容易破裂，使用環境及使用壽命受到很大限制，所以目前常規通過賦予紙基材料疏水性能，來拓展其應用領域。而現有技術中疏水紙的制備大多使用化學方法，通過有機硅、有機氟等試劑進行紙張表面改性，或在紙張表面接枝疏水高分子以對紙張進行疏水改性，上述方式步驟繁瑣，所需要的化學藥品繁多，條件苛刻，工業化極其困難。此外，常規還以涂覆/淋膜含氟含硅疏水涂料的方式賦予紙制品疏水性能，但上述涂料制備過程主要使用含氟含硅試劑對環氧樹脂、丙烯酸樹脂等樹脂進行改性，再加入各種助劑和填料，工藝復雜，所使用的大量助劑大多對環境有害，并且使用的樹脂也不可生物降解，會加重環境污染。

因此，需要提供一種新的賦予固體材料疏水性能的方式以解決現有技術中的問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的部分或全部問題，本發明的第一目的是提供一種組分簡單、材料易得、制備簡便、無需化學改性的(用于親水界面的)疏水漿料及其制備方法。

本發明的第二目的是提供一種上述疏水漿料及其制備方法在制備疏水紙中的應用。

本發明的第三目的是提供一種包含上述疏水漿料及上述方法制備的疏水漿料的疏水紙。

為了實現本發明的第一目的，本發明的技術方案如下：

一種疏水漿料，包括：疏水纖維素和作為成膜劑的疏水高分子；所述疏水纖維素為表面包覆含氟聚合物的纖維素；

所述含氟聚合物為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物或乙烯三氟氯乙烯中的一種或多種；

所述疏水高分子為聚乙烯醇縮丁醛、乙基纖維素、聚己內酯、聚乳酸中的一種或多種。

傳統的疏水表面通過將低表面能物質，如硅烷、氟硅烷等接枝到材料的表面而使其獲得疏水性能。這種方式替換了材料表面-OH等強極性基團，通過疏水基團所在的分子和表面或基體材料間的化學反應形成低表面能表面。此方式步驟繁瑣(為了降低改性分子的消耗量，改性前通常還要對表面和基體材料進行充分的處理以降低水分的含量)，所需要的化學藥品繁多，條件苛刻，工業化及其困難。而采用常規涂覆疏水涂料的方式為物質表面賦予疏水性能，也存在許多問題，例如：涂料本身制備過程中需對樹脂進行改性，并使用大量的含氟含硅試劑及各種助劑和填料，組分眾多、工藝復雜、不利于大規模產業生產。