[发明专利]纳米二氧化硅微粒增强的超疏水聚苯乙烯薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米二氧化硅微粒增强的超疏水聚苯乙烯薄膜，其特征是：该薄膜具有聚苯乙烯/二氧化硅的多孔微球与纳米纤维复合结构，其薄膜的组分及重量百分比含量为：

聚苯乙烯          50～98.9％

纳米二氧化硅      1～40％

有机硅烷偶联剂    0.1～10％。

2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征是：所述的聚苯乙烯/二氧化硅的多孔微球的大小为500nm～10μm。

3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征是：所述的聚苯乙烯/二氧化硅的纳米纤维的直径为50nm～500nm。

4.根据权利要求1所述的薄膜，其特征是：所述的有机硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、聚二甲硅基硅氧烷中的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1、2或3所述的薄膜，其特征是：所述的聚苯乙烯的重均分子量是20万～35万。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的薄膜的制备方法，首先对纳米二氧化硅颗粒进行表面改性，再将其加入到聚苯乙烯有机溶液中进行电纺，其特征是，该方法包括以下步骤：

(1).气相二氧化硅的偶联改性

将纳米二氧化硅颗粒加入到有机硅烷偶联剂溶液中，其中：纳米二氧化硅颗粒与有机硅烷偶联剂的比例为1g/ml～5g/ml，在磁力搅拌下反应，反应结束后自然干燥至溶剂挥发，在烘箱里烘干，得到表面偶联改性的纳米二氧化硅颗粒；

(2).增强的超疏水聚苯乙烯薄膜的制备

将步骤(1)改性后的纳米二氧化硅颗粒置于聚苯乙烯有机溶液中，其中：纳米二氧化硅颗粒与聚苯乙烯的重量比是1∶15～1∶30，在超声池中充分分散后，通过电纺丝设备进行电纺得到纳米二氧化硅微粒增强的超疏水聚苯乙烯薄膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的纳米二氧化硅的粒径为10～50纳米。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的在烘箱里烘干的温度是80±5℃。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的配制有机硅烷偶联剂溶液的有机溶剂是C₅～C₁₆的烷烃或醚，其中有机溶剂与有机硅烷偶联剂的重量比为10～20∶1。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的配制聚苯乙烯溶液的有机溶剂是N，N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃，其中有机溶剂与聚苯乙烯的重量比是2～20∶1。