一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，首先依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜5～10min，低溫干燥，備用；常壓下用氬氣和空氣的混合氣體等離子體引發(fā)聚乙烯薄膜表面接枝丙烯酸單體進(jìn)行表面處理，其中，功率為40～100W，氬氣流量為0.3～0.5sccm，氧氣流量為0.1～0.2sccm，處理時間為1～3min；取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面，烘干。本發(fā)明的聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，對聚乙烯薄膜進(jìn)行了表面改性，提高了其親水性。
【專利說明】一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]材料應(yīng)用極為廣泛，人民生活水平的改善，國家的工業(yè)建設(shè)和國防建設(shè)，都離不開材料。尤其是高分子材料發(fā)展迅速，主要原因是其較寬的分子量分布，較輕的質(zhì)量，較小的密度，優(yōu)良的力學(xué)性能，絕緣性能等特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)的多變。但是大量的表面和界面問題，尤其是表面潤濕性問題限制了其在某些方面的應(yīng)用。為適應(yīng)社會對材料的需求，有必要對聚合物的表面進(jìn)行潤濕性改性。
[0003]聚乙烯是由乙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，簡稱PE。聚乙烯是結(jié)晶性高聚物憑借其質(zhì)輕、價廉、無毒、無味、抗腐蝕、低介電常數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于包裝、日用品、電器等各個領(lǐng)域。
[0004]但是聚烯烴(PP、PE、PS、PVC、PTFE、PMMA)為非極性聚合物，表面和界面問題，使其不潤濕，染色性、耐磨性和印刷性差，阻礙了該類材料的推廣。
[0005]近年來，涂料、油漆和玻璃等行業(yè)逐漸要求無機(jī)材料具有一定的親水性能。越來越多科研工作者關(guān)注于親水性無機(jī)薄膜的研究。納米材料的發(fā)展為制備親水性無機(jī)薄膜提供了可靠基礎(chǔ)。其中關(guān)于二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅等無機(jī)薄膜材料的研究最多。二氧化硅除不但擁有優(yōu)良的親水性，而且硬度高、耐磨性好、抗侵蝕能力強(qiáng)，最重要的是原料來源廣泛。所以防霧玻璃、醫(yī)療器械、環(huán)境凈化等方面常常應(yīng)用到此種材料。隨著研究的深入，通過將不同基材運(yùn)用納米粒子薄膜改性，對改善基材表面性能方面具有重大意義。
[0006]聚合物表面改性的方法較多，大體可分為化學(xué)和物理改性兩種。其中前者主要有溶液處理法、紫外照射法、離子注入法、低溫等離子處理法等。
[0007]溶液處理法是通過溶劑和聚合物表面之間的溶解、吸附或化學(xué)反應(yīng)等達(dá)到增大粗糙度及改變表面極性等的目的。王博等采用重鉻酸鉀-濃硫酸、高錳酸鉀-濃硫酸體系改性農(nóng)用PE薄膜。Liu L采用硅醇鹽滲透手段，提高薄膜和基體間的粘附力。MMA水解后，疏水性的表面變成親水性，主要原因是其中的酯鍵轉(zhuǎn)變成羧基，而羧基是親水性的。這種方法雖然要求的設(shè)備和操作相對簡單，但是長的處理時間使效率低下，重要的是后處理步驟繁瑣，而且處理液污染環(huán)境。同時，該方法得到的材料力學(xué)性能大打折扣。
[0008]紫外照射法是將紫外線的高能量作用于材料表面，使產(chǎn)生大量的自由基，這些自由基將作為其他功能性基團(tuán)的著位點(diǎn)。陳文廣等采用紫外光引發(fā)固相接枝聚合反應(yīng)的方法，使聚酯(PET)膜的表面接枝偶氮單體。Wirsen等則先采用光接枝法將馬來酸酐接枝于聚酯(PET)表面，后在有機(jī)溶劑或水中繼續(xù)通過羧基的偶聯(lián)反應(yīng)鏈接氟化探針和縮氨酸等，得到表面可鎖定大分子的聚合物。這種方法的缺點(diǎn)是受紫外線能量制約，使其處理速度較慢，難以在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中得到推廣。
[0009]等離子體處理法是通過微波或交流電暈放電等使氣體離子體化，其中的高能電子和亞穩(wěn)態(tài)粒子撞擊高分子材料表面，使其化學(xué)鍵斷裂或重組，進(jìn)而產(chǎn)生自由基，可與其他功能基團(tuán)反應(yīng)。Wang等利用該方法將HPAA接枝到PET聚酯表面上，后將其羧基和苯胺上的胺基反應(yīng)并氧化，大大提高了 PET薄膜的導(dǎo)電率。
[0010]與濕化學(xué)法相比，等離子體法避免了前者中的烘干、廢水處理等程序，因此節(jié)約能源且環(huán)保。與放射線處理、電子束處理、電暈處理相比，等離子體法作用深度有限，材料基體基本不受影響。等離子體表面處理技術(shù)也可以根據(jù)需要進(jìn)行表面敷膜。當(dāng)下，在材料改性方面，等離子體法應(yīng)用前景廣泛。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0013]一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，包括下述步驟:
[0014]首先依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜5?lOmin，低溫干燥，備用；常壓下用氬氣和空氣的混合氣體等離子體引發(fā)聚乙烯薄膜表面接枝丙烯酸單體進(jìn)行表面處理，其中，功率為40?100W，氬氣流量為0.3?0.5sccm，氧氣流量為0.1?0.2sccm，處理時間為I?3min ;取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面，烘干。
[0015]優(yōu)選的，依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜8min。
[0016]優(yōu)選的，功率為60W，氬氣流量為0.4sccm,氧氣流量為0.15sccm,處理時間為2min。
[0017]優(yōu)選的，取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面后，用鼓風(fēng)干燥箱烘干。
[0018]本發(fā)明的聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，對聚乙烯薄膜進(jìn)行了表面改性，提高了其親水性。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]實(shí)施例1
[0021]首先依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜5min，低溫干燥，備用；常壓下空氣等離子體引發(fā)聚乙烯薄膜表面接枝丙烯酸單體進(jìn)行表面處理，其中，功率為30W，氬氣流量為0.3SCCm，氧氣流量為0.lsccm，處理時間為Imin ;取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面，烘干。
[0022]實(shí)施例2
[0023]首先依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜lOmin，低溫干燥，備用；常壓下空氣等離子體引發(fā)聚乙烯薄膜表面接枝丙烯酸單體進(jìn)行表面處理，其中，功率為100W，氬氣流量為0.5SCCm，氧氣流量為0.2SCCm，處理時間為3min ;取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面，烘干。
[0024]實(shí)施例3
[0025]首先依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜8min，低溫干燥，備用；常壓下空氣等離子體引發(fā)聚乙烯薄膜表面接枝丙烯酸單體進(jìn)行表面處理，其中，功率為60W，氬氣流量為0.4SCCm，氧氣流量為0.15SCCm，處理時間為2min ;取出薄膜樣品，去離子水洗漆表面，用鼓風(fēng)干燥箱烘干。
[0026]于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0027]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，其特征在于，包括下述步驟: 首先依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜5?lOmin，低溫干燥，備用；常壓下用氬氣和空氣的混合氣體等離子體引發(fā)聚乙烯薄膜表面接枝丙烯酸單體進(jìn)行表面處理，其中，功率為40?100W，氬氣流量為0.3?0.5sccm，氧氣流量為0.1?0.2sccm，處理時間為I?3min ;取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面，烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，其特征在于:依次用丙酮、無水乙醇、去離子水清洗聚乙烯薄膜8min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，其特征在于:功率為60W，氬氣流量為0.4sccm，氧氣流量為0.15sccm，處理時間為2min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯薄膜的親水性改性的方法，其特征在于:取出薄膜樣品，去離子水洗滌表面后，用鼓風(fēng)干燥箱烘干。
【文檔編號】C08J7/18GK104371135SQ201410655142
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】范麗忠 申請人:常熟市天嬌塑業(yè)有限公司