[發(fā)明專利]疏水表面及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110984315.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN115725113A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王崧合;覃桂芳;李根;柳翼;李一敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化寧波新材料研究院有限公司
• 主分類號: C08J9/40
• 分類號: C08J9/40;C08J9/42;C08J5/18;C08L23/12
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

1.一種疏水表面，其特征在于，所述疏水表面為具有微納米結(jié)構(gòu)的聚烯烴表面，所述微納米結(jié)構(gòu)上接枝有親油性側(cè)基，且所述微納米結(jié)構(gòu)以毛刺和/或孔洞的形式存在；

其中，所述親油性側(cè)基的表面接枝率為20-60wt％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疏水表面，其中，所述微納米結(jié)構(gòu)的長度為1nm-100μm，優(yōu)選為500nm-50μm；深度為1μm-1mm，優(yōu)選為50-500μm；

優(yōu)選地，所述聚烯烴表面由熱塑性聚烯烴制得，且所述熱塑性聚烯烴的重均分子量為10⁴-10⁶g/mol；230℃和2.16kg負荷下的熔融指數(shù)為0.1-15g/10min，優(yōu)選為1-7g/10min；

優(yōu)選地，所所述熱塑性聚烯烴為聚丙烯，更優(yōu)選選自均聚聚丙烯、無規(guī)共聚聚丙烯和抗沖共聚聚丙烯中的至少一種；

優(yōu)選地，所述聚烯烴表面為聚丙烯表面，所述聚丙烯表面優(yōu)選為發(fā)泡聚丙烯片材；

優(yōu)選地，所述發(fā)泡聚丙烯片材的表面平均孔徑為10-100μm，優(yōu)選為20-60μm；彎曲強度為0.1-1MPa，優(yōu)選為0.1-0.5MPa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的疏水表面，其中，所述親油性側(cè)基選自含乙烯基硅油側(cè)基和/或含苯乙烯側(cè)基；

優(yōu)選地，所述親油性側(cè)基的單體為端乙烯基硅油和/或高乙烯基硅油，優(yōu)選選自乙烯基硅油、甲基乙烯基硅油、乙烯基含氫硅油和二乙烯基硅油中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的疏水表面，其中，所述疏水表面的水接觸角≥120°，更優(yōu)選為150-180°。

5.一種疏水表面的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將聚烯烴表面接觸刻蝕劑并進行第一干燥，以在所述聚烯烴表面形成具有微納米結(jié)構(gòu)的毛刺和/或孔洞，得到改性聚烯烴表面；

(2)將所述改性聚烯烴表面、親油性側(cè)基的單體和無機微波吸收介質(zhì)進行混合，并將得到的混合物進行微波輻照，以在所述改性聚烯烴表面的微納米結(jié)構(gòu)上接枝親油性側(cè)基，得到疏水表面；

其中，所述親油性側(cè)基的表面接枝率為20-60wt％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，步驟(1)中，所述聚烯烴表面和刻蝕劑的重量比為0.1-100：100，優(yōu)選為0.5-50：100，更優(yōu)選為1-30：100；

優(yōu)選地，所述刻蝕劑為極性有機溶劑，優(yōu)選選自甲苯、二甲苯、二苯醚、乙酸丁酯、乙酸異戊酯、正庚烷、正辛烷和十氫萘中的至少一種；

優(yōu)選地，所述接觸的條件包括：溫度為15-70℃，優(yōu)選為20-60℃；時間為1-24h，優(yōu)選為5-15h；

優(yōu)選地，所述接觸的方式為浸泡；

優(yōu)選地，所述第一干燥的條件包括：溫度為80-120℃，優(yōu)選為80-100℃；時間為1-10h，優(yōu)選為1-5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，步驟(2)中，所述親油性側(cè)基的單體與改性聚烯烴表面的重量比為20-50：100，優(yōu)選為30-40：100；

優(yōu)選地，所述親油性側(cè)基的單體以溶液形式存在，含親油性側(cè)基的單體的溶液中，親油性側(cè)基的單體與第一溶劑的重量比為0.1-100：100，優(yōu)選為0.5-50：100，更優(yōu)選為1-30：100；

優(yōu)選地，步驟(2)中，所述無機微波吸收介質(zhì)與改性聚烯烴表面的重量比為10-50：100，優(yōu)選為20-30：100；

優(yōu)選地，所述無機微波吸收介質(zhì)以溶液/分散液形式存在，含無機微波吸收介質(zhì)的溶液/分散液中，無機微波吸收介質(zhì)與第二溶劑的重量比為0.1-100：100，優(yōu)選為0.5-50：100，更優(yōu)選為1-30：100；

優(yōu)選地，所述含無機微波吸收介質(zhì)的溶液/分散液中還含有表面活性劑；

優(yōu)選地，所述含無機微波吸收介質(zhì)的溶液/分散液中，所述表面活性劑與無機微波吸收介質(zhì)的重量比為0.1-100：100，優(yōu)選為0.5-50：100，更優(yōu)選為1-20：100。