本發(fā)明涉及一種復(fù)合薄膜的制備方法,特別涉及一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法。
背景技術(shù):
聚丙烯酸酯因其來源廣泛,成本低廉,具有優(yōu)良的耐曲折性、粘著性、耐老化性等優(yōu)點(diǎn),成為皮革涂飾中應(yīng)用最廣泛的成膜材料之一。但是聚丙烯酸酯成膜致密,均勻涂覆在皮革表面形成一層致密的薄膜,阻塞了人體水汽分子向外界擴(kuò)散的通道,導(dǎo)致衛(wèi)生性能降低,進(jìn)而影響革制品穿著的舒適度。聚丙烯酸酯涂飾劑除了存在“熱粘冷脆”及不耐有機(jī)溶劑等缺陷外,聚丙烯酸酯乳液合成過程所用到的單體分子中基本都含有雙鍵(酯類單體和乙烯基類單體),因此所得聚合物中也不可避免含有一些不飽和基團(tuán),這些不飽和鏈段在紫外光作用下會(huì)使得聚丙烯酸酯涂層發(fā)生黃變,限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。針對現(xiàn)有聚丙烯酸酯涂膜產(chǎn)品的缺陷,目前主要是采用無機(jī)納米粒子復(fù)合技術(shù)及新型聚合技術(shù)等對聚丙烯酸酯進(jìn)行改性,實(shí)現(xiàn)其性能的提升。
無機(jī)中空材料因其密度低、比表面積大、滲透性好及可容納客體分子等特點(diǎn)而備受關(guān)注,廣泛應(yīng)用于填充物、覆蓋層、催化劑、光電器件等領(lǐng)域。相比于其他無機(jī)中空材料,如sio2、nio、cuo、fe2o3及tio2等,zno具有棒狀、片狀、塔狀、線狀、柱狀、球狀及花狀等多種形貌。其中,球狀中空氧化鋅的內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)可為氣體分子、水汽分子提供運(yùn)輸通道,從而極大地改善聚丙烯酸酯薄膜的衛(wèi)生性能。同時(shí),球狀中空zno強(qiáng)的折光性及對紫外光的散射能力,能夠賦予聚丙烯酸酯薄膜優(yōu)異的紫外屏蔽性能和耐黃變性能。目前,球狀中空氧化鋅常用的制備方法有水熱法、微波法、模板法等。然而,這些制備技術(shù)要么存在反應(yīng)時(shí)間長、對設(shè)備要求高、粒徑不均一等缺陷,要么模板去除麻煩、合成步驟繁瑣,從而限制了新型中空氧化鋅材料的制備及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法,采用該方法制備的復(fù)合薄膜不僅具有良好的透水汽性、耐水性和力學(xué)性能,而且具有優(yōu)異的紫外屏蔽性能和耐黃變性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法,包括以下步驟:
1)球狀中空氧化鋅的制備:將鋅鹽溶于有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解,調(diào)節(jié)ph值為6~9;然后,在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中進(jìn)行超聲處理后洗滌,干燥,獲得球狀中空氧化鋅;
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備:將步驟1)所制備的球狀中空氧化鋅在去離子水中超聲分散均勻,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,將球狀中空氧化鋅的懸浮液與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在加熱下攪拌均勻,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液;將聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液倒入培養(yǎng)皿中,干燥后,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟1)中鋅鹽為二水合乙酸鋅、硝酸鋅、堿式碳酸鋅或氯化鋅。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟1)中鋅鹽與有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑的比為5mmol:100ml。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟1)中混合溶劑為體積比8:1:1~1:8:1的乙二醇、二甲亞砜與水的混合物,或乙二醇、甲醇與水的混合物,或乙二醇、乙醇與水的混合物。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟1)中超聲處理的條件為:在300~500w下,采用超聲2s、停歇1s的間歇式超聲進(jìn)行30~90min。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟2)中球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的0.5%~3.0%。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟2)中超聲分散在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)或超聲波清洗器中進(jìn)行,超聲的功率為300~500w,超聲的時(shí)間為10min。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟2)中加熱的溫度為70~90℃,時(shí)間為4~6h。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟2)中去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于,步驟2)中聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%;聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的厚度為0.3~0.5mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的有益效果:
1)本發(fā)明中聲化學(xué)法制備球狀中空氧化鋅的主要原理為:在持續(xù)的聲空化效應(yīng)的驅(qū)使下,有機(jī)溶劑可緩慢釋放oh-,oh-與zn2+反應(yīng)形成zno納米粒子,此時(shí)反應(yīng)體系集中了所有聲能,空穴氣泡得以擴(kuò)散并快速增長,最終內(nèi)爆,產(chǎn)生局部的瞬時(shí)高溫高壓,然后通過奧斯特瓦爾德熟化形成球狀中空zno。此法工藝簡單,成本低,所制備的球狀中空氧化鋅尺寸較小且形貌均一。其中,混合溶劑極性對球狀中空氧化鋅的形貌具有至關(guān)重要的作用。溶劑極性越大,介電常數(shù)越大,溶液中粒子的擴(kuò)散速度越快,進(jìn)而可以電離出更多的oh-,更易快速吸附到zno正極性面進(jìn)行反應(yīng),阻止前體分子在zno正極性面上的吸附和生長,一定程度上削弱了zno在c軸的擇優(yōu)取向生長,使得zno材料向球狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。
2)本發(fā)明采用物理共混法制備聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。利用球狀中空氧化鋅顯著的空腔結(jié)構(gòu)及其與聚丙烯酸酯間形成的相界面產(chǎn)生更多孔隙,為水汽分子的透過提供傳輸通道,從而達(dá)到提升聚丙烯酸酯涂膜衛(wèi)生性能及力學(xué)性能的目的。同時(shí),球狀中空zno強(qiáng)的折光性及對紫外光的散射能力,能夠賦予聚丙烯酸酯薄膜優(yōu)異的紫外屏蔽性能和耐黃變性能。與純聚丙烯酸酯薄膜相比,采用本發(fā)明制備的聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜不僅具有顯著的紫外屏蔽性能,同時(shí)透水汽性提高了52.75%,耐水性提高了52.11%,抗張強(qiáng)度提高了137.84%,耐黃變性提高了149.69%。
進(jìn)一步的,混合溶劑為體積比8:1:1~1:8:1的乙二醇、二甲亞砜與水的混合物,或乙二醇、甲醇與水的混合物,或乙二醇、乙醇與水的混合物,本發(fā)明采用的溶劑均具有較強(qiáng)的極性,為球狀zno的形成提供了有利條件。
附圖說明
圖1為放大倍數(shù)為50000倍下球狀中空氧化鋅的sem照片。
圖2為放大倍數(shù)為200000倍下球狀中空氧化鋅的sem照片。
圖3為放大倍數(shù)為15000倍下聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的sem照片。
圖4為放大倍數(shù)為50000倍下聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的sem照片。
圖5為聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的紫外透過性。其中,a-聚丙烯酸酯薄膜;b-聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明所述一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法做進(jìn)一步說明。
本發(fā)明中混合溶劑為體積比8:1:1~1:8:1的乙二醇、二甲亞砜與水的混合物,或混合溶劑為體積比8:1:1~1:8:1的乙二醇、甲醇與水的混合物,或混合溶劑為體積比8:1:1~1:8:1的乙二醇、乙醇與水的混合物。
實(shí)施例1
1)球狀中空氧化鋅的制備
將5mmol二水合乙酸鋅溶于100ml體積比為8:1:1的乙二醇-dmso(二甲亞砜)-水的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解形成溶液,采用氨水調(diào)節(jié)溶液ph值至7;然后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在400w下超聲處理30min,超聲方式為超聲2s、停歇1s的間歇式超聲;最后,采用去離子水和無水乙醇反復(fù)離心洗滌,干燥并收集產(chǎn)物,獲得球狀中空氧化鋅。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備
采用去離子水將球狀中空氧化鋅在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,在300rmp下,將其與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在70℃保溫?cái)嚢?h,出料,即得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液。
稱取40g聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液于邊長為135mm的正方形聚四氟乙烯培養(yǎng)皿中,放置于水平位置在室溫條件下自然干燥,即獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的0.5%。
實(shí)施例2
1)球狀中空氧化鋅的制備
將5mmol二水合乙酸鋅溶于100ml體積比為1:8:1的乙二醇-甲醇-水的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解形成溶液,采用氨水調(diào)節(jié)溶液ph值至8;然后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在400w下超聲處理40min,超聲方式為超聲2s、停歇1s的間歇式超聲;最后,采用去離子水和無水乙醇反復(fù)離心洗滌,干燥并收集產(chǎn)物,獲得球狀中空氧化鋅。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備
采用去離子水將球狀中空氧化鋅在超聲波清洗器中分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,在300rmp下,將其與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在80℃保溫?cái)嚢?h,出料,即得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液。
稱取40g聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液于邊長為135mm的正方形聚四氟乙烯培養(yǎng)皿中,放置于水平位置在室溫條件下自然干燥,即獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的1.0%。
圖1和圖2為本發(fā)明所制備的球狀中空氧化鋅的掃描電子顯微鏡(sem)照片。從圖1和圖2可以看出球狀中空氧化鋅的平均粒徑約為250nm,形貌較為規(guī)整,形成了明顯的空腔結(jié)構(gòu),且其殼層由大小均勻的氧化鋅納米顆粒組裝而成.
圖3和圖4是本發(fā)明所制備的聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的sem照片。由圖3和圖4可知球狀中空zno均勻地分散在聚丙烯酸酯基體中,且存在中空結(jié)構(gòu)。
圖5為本發(fā)明所制備的聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的紫外透過性。圖中,a-聚丙烯酸酯薄膜;b-聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。當(dāng)紫外線照射到聚丙烯酸酯薄膜上時(shí),紫外線會(huì)出現(xiàn)反射、吸收和透過三種情況。紫外線的透過率越低,表明薄膜的紫外屏蔽性能越好。如圖5所示,在紫外光區(qū)內(nèi)(250~400nm)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜對紫外線的透過率明顯低于純聚丙烯酸酯薄膜,表明球狀中空球狀具有較好的紫外屏蔽性能。
表1為本發(fā)明所制備的聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的透水汽性、耐水性、抗張強(qiáng)度及耐黃變性。從表1可知,與純聚丙烯酸酯薄膜相比,聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的透水汽性提高了52.75%,耐水性提高了52.11%,抗張強(qiáng)度提高了137.84%,耐黃變性提高了149.69%。
表1聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜性能
實(shí)施例3
1)球狀中空氧化鋅的制備
將5mmol二水合乙酸鋅溶于100ml體積比為5:4:1的乙二醇-乙醇-水的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解形成溶液,采用氨水調(diào)節(jié)溶液ph值至8;然后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在300w下超聲處理50min,超聲方式為超聲2s、停歇1s的間歇式超聲;最后,采用去離子水和無水乙醇反復(fù)離心洗滌,干燥并收集產(chǎn)物,獲得球狀中空氧化鋅。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備
采用去離子水將球狀中空氧化鋅在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,在300rmp下,將其與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在90℃保溫?cái)嚢?h,出料,即得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液。
稱取40g聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液于邊長為135mm的正方形聚四氟乙烯培養(yǎng)皿中,放置于水平位置在室溫條件下自然干燥,即獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的1.5%。
實(shí)施例4
1)球狀中空氧化鋅的制備
將5mmol二水合乙酸鋅溶于100ml體積比為4:5:1的乙二醇-dmso-水的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解形成溶液,采用氨水調(diào)節(jié)溶液ph值至9;然后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在500w下超聲處理60min,超聲方式為超聲2s、停歇1s的間歇式超聲;最后,采用去離子水和無水乙醇反復(fù)離心洗滌,干燥并收集產(chǎn)物,獲得球狀中空氧化鋅。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備
采用去離子水將球狀中空氧化鋅在超聲波清洗器中分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,在300rmp下,將其與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在90℃保溫?cái)嚢?h,出料,即得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液。
稱取40g聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液于邊長為135mm的正方形聚四氟乙烯培養(yǎng)皿中,放置于水平位置在室溫條件下自然干燥,即獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的2.0%。
實(shí)施例5
1)球狀中空氧化鋅的制備
將5mmol二水合乙酸鋅溶于100ml體積比為3:6:1的乙二醇-甲醇-水的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解形成溶液,采用氨水調(diào)節(jié)溶液ph值至7;然后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在400w下超聲處理80min,超聲方式為超聲2s、停歇1s的間歇式超聲;最后,采用去離子水和無水乙醇反復(fù)離心洗滌,干燥并收集產(chǎn)物,獲得球狀中空氧化鋅。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備
采用去離子水將球狀中空氧化鋅在超聲波清洗器中分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,在300rmp下,將其與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在70℃保溫?cái)嚢?h,出料,即得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液。
稱取40g聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液于邊長為135mm的正方形聚四氟乙烯培養(yǎng)皿中,放置于水平位置在室溫條件下自然干燥,即獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的2.5%。
實(shí)施例6
1)球狀中空氧化鋅的制備
將5mmol二水合乙酸鋅溶于100ml體積比為6:3:1的乙二醇-乙醇-水的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解形成溶液,采用氨水調(diào)節(jié)水溶液ph值至6;然后,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在500w下超聲處理90min,超聲方式為超聲2s、停歇1s的間歇式超聲;最后,采用去離子水和無水乙醇反復(fù)離心洗滌,干燥并收集產(chǎn)物,獲得球狀中空氧化鋅。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備
采用去離子水將球狀中空氧化鋅在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,在300rmp下,將其與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在70℃保溫?cái)嚢?h,出料,即得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液。
稱取40g聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液于邊長為135mm的正方形聚四氟乙烯培養(yǎng)皿中,放置于水平位置在室溫條件下自然干燥,即獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的3.0%。
實(shí)施例7
一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)球狀中空氧化鋅的制備:將鋅鹽溶于有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解,調(diào)節(jié)ph值為6;然后,在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在300w下,采用超聲2s、停歇1s的間歇式超聲進(jìn)行90min后洗滌,干燥,獲得球狀中空氧化鋅;其中,鋅鹽為堿式碳酸鋅,鋅鹽與有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑的比為5mmol:100ml,混合溶劑為體積比64:8:1的乙二醇、二甲亞砜與水的混合物。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備:將步驟1)所制備的球狀中空氧化鋅在去離子水中300w下超聲分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,將球狀中空氧化鋅的懸浮液與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在攪拌下90℃加熱4h,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液;將聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液倒入培養(yǎng)皿中,干燥后,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的0.5%%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%;聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的厚度為0.3mm。
實(shí)施例8
一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)球狀中空氧化鋅的制備:將鋅鹽溶于有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解,調(diào)節(jié)ph值為9;然后,在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在500w下,采用超聲2s、停歇1s的間歇式超聲進(jìn)行30min后洗滌,干燥,獲得球狀中空氧化鋅;其中,鋅鹽為硝酸鋅,鋅鹽與有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑的比為5mmol:100ml,混合溶劑為體積比40:8:1的乙二醇、二甲亞砜與水的混合物。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備:將步驟1)所制備的球狀中空氧化鋅在去離子水中500w下超聲分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,將球狀中空氧化鋅的懸浮液與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在攪拌下70℃加熱6h,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液;將聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液倒入培養(yǎng)皿中,干燥后,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的3.0%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%;聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的厚度為0.5mm。
實(shí)施例9
一種聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)球狀中空氧化鋅的制備:將鋅鹽溶于有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑中,攪拌至鋅鹽溶解,調(diào)節(jié)ph值為7;然后,在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中在400w下,采用超聲2s、停歇1s的間歇式超聲進(jìn)行50min后洗滌,干燥,獲得球狀中空氧化鋅;其中,鋅鹽為氯化鋅,鋅鹽與有機(jī)溶劑和去離子水組成的混合溶劑的比為5mmol:100ml,混合溶劑為體積比20:8:1的乙二醇、甲醇與水的混合物。
2)聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的制備:將步驟1)所制備的球狀中空氧化鋅在去離子水中400w下超聲分散10min,得到球狀中空氧化鋅的懸浮液,將球狀中空氧化鋅的懸浮液與聚丙烯酸酯乳液共混,然后在攪拌下80℃加熱5h,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液;將聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合乳液倒入培養(yǎng)皿中,干燥后,得到聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。其中,去離子水的質(zhì)量為聚丙烯酸酯乳液質(zhì)量的50%,球狀中空氧化鋅的用量為聚丙烯酸酯乳液固含量的2.0%,聚丙烯酸酯乳液的固含量為30%;聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜的厚度為0.4mm。
聲化學(xué)法作為制備納米材料的新型技術(shù),其主要源于聲空化效應(yīng),即液體中空腔的形成、振蕩、生長收縮及崩潰,以及引發(fā)的一系列物理和化學(xué)變化,此過程是集中聲能并急劇釋放的過程。聲化學(xué)法利用超聲波在反應(yīng)體系中產(chǎn)生的局部極端條件可以制備常規(guī)方法難以制備的材料,具有制備時(shí)間短、低溫、產(chǎn)物形貌多樣化等優(yōu)點(diǎn),備受廣大研究者的關(guān)注。本發(fā)明采用聲化學(xué)法制備球狀中空氧化鋅,然后通過物理共混法將其引入聚丙烯酸酯乳液中并成膜,獲得聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜。與純聚丙烯酸酯薄膜相比,采用本發(fā)明制備的聚丙烯酸酯/球狀中空氧化鋅復(fù)合薄膜不僅具有顯著的紫外屏蔽性能,同時(shí)透水汽性提高了52.75%,耐水性提高了52.11%,抗張強(qiáng)度提高了137.84%,耐黃變性提高了149.69%。
本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換,均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。