专利名称:一种超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法超疏水材料由于其表面的自清洁效应引起人们的广泛关注,构建超疏水材料通常 通过两个方法一是构筑表面的微纳米粗糙结构,二是在粗糙表面修饰低表面能的物质。聚氯乙烯(PVC)是五大热塑性合成树脂之一,是世界上第二大通用塑料,来源丰 富,价格低廉,应用广泛,主要用于建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等,在工业、 农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各个领域获得了广泛的应用。聚氯乙烯(PVC)可 以制作成管材、薄膜等。但PVC的易老化、热稳定性和冲击性能均较差,使其应用受到很大 限制。PVC建筑膜材随着表面增塑剂的迁移和紫外线的照射,膜面易沾污,影响膜材的美观 及使用寿命。超疏水的聚氯乙烯膜,可以使聚氯乙烯具备防污自清洁效应,也可以用于无损 失液体传输,提高聚氯乙烯的功能。中国发明专利申请(CN1621434A)公开了一种用溶剂-沉淀剂相转化法制备超疏 水多孔聚氯乙烯膜的制备方法,该膜表面呈球状颗粒,是一种多孔结构疏松的膜。该方法将 聚氯乙烯树脂配成溶液,在基质表面涂沉淀剂,将聚氯乙烯溶液涂于基质表面,通过真空干 燥使溶剂和沉淀剂挥发,得到超疏水的多孔聚氯乙烯膜,该方法得到的膜具有较好的超疏 水性,但是由于该方法中真空干燥对膜的浸润性影响非常关键,而真空干燥相对来说比较 麻烦,不易控制。
因此,为了解决上述问题本发明的发明人提出并完成了本发明。本发明的目的是提供一种超疏水聚氯乙烯膜。本发明的再一目的是提供一种制备一种超疏水聚氯乙烯膜的方法。根据本发明的超疏水聚氯乙烯膜,其表面具有丝节交织的结构,所述丝的直径为 IOOnm 500nm ;所述结呈球状或梭形,直径为1 μ m 8 μ m,小球表面呈多孔结构;膜与水 的接触角为150° 170°,水滴在材料表面接触角小于10°。根据本发明的超疏水聚氯乙烯膜,其中,聚氯乙烯的分子量为40000 150000。根据本发明的制备超疏水聚氯乙烯膜的方法,包括以下步骤1)将聚氯乙烯溶于溶剂中,配成浓度为3 15wt%、优选7% 12%质量浓度的 纺丝溶液,超声混勻;以及2)将溶液装入纺丝装置的给液装置中,纺丝距离控制在8 20cm、优选11 18cm,开启高压电源,将纺丝电压控制在10 40kv、优选16 35kv,聚氯乙烯电纺液从喷 射装置喷出,并在喷丝口处形成Taylor锥,随后溶剂挥发,在接收基质上得到固化的超疏 水聚氯乙烯膜。根据本发明的方法,其中,所述聚氯乙烯的分子量为40000 150000。根据本发明的方法,其中,溶解聚氯乙烯的溶剂为四氢呋喃,四氢呋喃和N,N-二 甲基甲酰胺的混合溶剂,四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶剂,其中所述四氢 呋喃和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1 1 5 1 ;所述四氢呋喃与丙酮的体积比为 1 1 5 1 ;四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5 5 1 1 1 1。根据本发明的方法,其中,所述接收基质为金属膜,金属板,金属网,或在其上加载 不导电的接收器。通过静电纺丝方法,制备出超疏水的聚氯乙烯膜,无需任何修饰,接触角大于 150°,滚动角小于10°,具有很好的超疏水性能,且形貌可控,可以纺成微球和丝梭形相间 的结构,且结构稳定,厚度可控,无需昂贵的生产设备,常温即可进行,易规模化,具有良好 的应用价值。为扩大塑料的应用领域提供新的途径。图1为实施例1制备的超疏水聚氯乙烯的扫描电镜照片;图2为实施例1制备的超疏水聚氯乙烯的接触角照片。
本发明属于功能材料技术领域,具体地本发明涉及一种超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法。根据本发明的超疏水聚氯乙烯膜,其表面具有丝节交织的结构,所述丝的直径为100nm~500nm;所述结呈球状或梭形,直径为1μm~8μm,小球表面呈多孔结构;膜与水的接触角为150°~170°,水滴在材料表面滚动角小于10°。本发明通过静电纺丝方法制备出超疏水的聚氯乙烯膜,无需任何修饰,接触角大于150°,滚动角小于10°,具有很好的超疏水性能,且形貌可控,可以纺成微球和丝梭形相间的结构,且结构稳定,厚度可控,无需昂贵的生产设备,常温即可进行,易规模化,具有良好的应用价值。为扩大塑料的应用领域提供新的途径。
一种超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法
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