【技术实现步骤摘要】
亲水表面及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及高分子材料
,具体涉及一种亲水表面及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]固体材料表面的润湿性通常是由固体表面的化学性质和微观结构决定的。具有超润湿性能的聚烯烃表面在液体分离、自清洁、防雾、液体输送、功能性聚烯烃薄膜、印刷和粘接等方面有重要用途。
[0003]目前,已有众多学者对聚烯烃表面改性进行了深入研究,但超浸润材料方面的研究得到的大部分是超疏水材料,超亲水材料的报道十分少,显然超亲水聚烯烃较难制备。通过传统的接枝方法,例如,ATRP,电晕法,等离子体处理,紫外光等方法得到的聚烯烃表面的亲水性并不强。
[0004]CN112742221A采用电晕发对聚烯烃微孔基底进行亲水改性,基底仍然保持原有的大孔径、高强度及对有机溶剂的耐受性;CN112619451A采用PVA对PTFE微虑膜进行亲水改性,但是PVA与PTFE界面结合力弱,耐久性差;CN108905649A通过在PTFE表面引入表面活性剂,使得聚左旋多巴胺容易在膜表面,然后在表面加入固化剂以保持表面亲水物质的稳定性;EP3124101A1、EP0682978A1采用气体等离子体及UV的能量源和α射线、γ射线、紫外线辐射对PTFE进行预处理,然后接枝亲水聚烯烃赋予其亲水性能,但是这种方法设备成本高、操作成本高以及改性效率低,在一定程度上限制了亲水性PTFE膜的批量生产。
[0005]因此,亟需一种新的亲水表面及其制备方法。
技术实现思路
[0006]本专利技术 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种亲水表面,其特征在于,所述亲水表面为具有微纳米结构的聚烯烃表面,所述微纳米结构上接枝有亲水性侧基,且所述微纳米结构以凸起和/或凹槽的形式存在;其中,所述亲水性侧基的表面接枝率为10
‑
50wt%。2.根据权利要求1所述的亲水表面,其中,所述微纳米结构的长度为1nm
‑
100μm,优选为500nm
‑
50μm;深度为1μm
‑
1mm,优选为50
‑
500μm;优选地,所述聚烯烃表面由热塑性聚烯烃制得,且所述热塑性聚烯烃的重均分子量为104‑
106g/mol;230℃和2.16kg负荷下的熔融指数为0.1
‑
15g/10min,优选为1
‑
7g/10min;优选地,所述热塑性聚烯烃为聚丙烯,更优选选自均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯中的至少一种;优选地,所述聚烯烃表面为聚丙烯表面,所述聚丙烯表面优选为发泡聚丙烯片材;优选地,所述发泡聚丙烯片材的表面平均孔径为10
‑
100μm,优选为20
‑
60μm;弯曲强度为0.1
‑
1MPa,优选为0.1
‑
0.5MPa。3.根据权利要求1或2所述的亲水表面,其中,所述亲水性侧基为含有选自氧、硫、氮、硅和卤素中的至少一种元素的杂原子和碳碳双键的侧基;优选地,所述亲水性侧基的单体选自有机酸、有机酸衍生物和乙烯基硅烷中的至少一种;优选地,所述有机酸衍生物选自有机酸的酸酐、酯和盐中的至少一种;优选地,所述乙烯基硅烷的通式为:CH2=CH2(CH2)
n
SiX3,其中,n=0
‑
3,X选自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基、乙氧基和乙酰氧基中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的亲水表面,其中,所述亲水表面的水接触角<30
°
,优选为0
‑
20
°
,更优选为0
°
。5.一种亲水表面的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)将聚烯烃表面接触刻蚀剂并进行第一干燥,以在所述聚烯烃表面形成具有微纳米结构的凸起和/或凹槽,得到改性聚烯烃表面;(2)将亲水性侧基的单体涂覆于所述改性聚烯烃表面,再进行微波辐照,以在所述改性聚烯烃表面的微纳米结构上接枝亲水性侧基,得到亲水表面;其中,所述亲水性侧基的表面接枝率为10
‑
50wt%。6.根据权利要求5所述的方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:王崧合,刘家辉,黄吉荣,李一敏,柳翼,
申请(专利权)人:中石化宁波新材料研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。