[发明专利]一种单面疏水改性聚乙烯醇薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种聚乙烯醇薄膜的制备方法。

背景技术

聚乙烯醇是一种低毒、化学性质稳定、易于加工成膜、化学性质稳定和生物降解性良好的乙烯基水溶性高分子，其优良的成膜性被应用于包装、膜分离、图书装订等领域中。现有方法制备的聚乙烯醇薄膜由于聚乙烯醇的多羟基、强氢键结构特点，使之在成膜后具有强亲水性和水溶性，因此，现有聚乙烯醇薄膜缺乏防水性，使其在包装方面的应用受到限制。

发明内容

本发明是要解决现有方法制备的聚乙烯醇薄膜缺乏防水性的问题，提供一种单面疏水改性聚乙烯醇薄膜的制备方法。

本发明的一种单面疏水改性聚乙烯醇薄膜的制备方法按以下步骤进行：

一、将聚乙烯醇固体与去离子水混合，在80～95℃的水浴条件下搅拌2～5h后，用超声波仪在频率为28～100Hz功率为40～100W条件下进行8～20min的超声处理，然后用真空泵进行5～20min的真空脱泡，得到质量分数为2％～8％的聚乙烯醇成膜液，接着采用流延成膜法在玻璃板上制备聚乙烯醇薄膜；

二、将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中制备成硅烷偶联剂质量分数为0.5％～2％的有机溶液，用高压喷枪向聚乙烯醇薄膜表面上喷洒硅烷偶联剂有机溶液1～2min，自然风干5～20min；

三、将异氰酸酯溶于有机溶剂中制备成异氰酸酯质量分数为0.5％～3％的有机溶液，用高压喷枪向经步骤二处理过的聚乙烯醇薄膜表面喷洒异氰酸酯类有机溶液1～2min，自然风干5～20min；

四、将脂肪醇溶于有机溶剂中制备成脂肪醇质量分数为0.2％～2％的有机溶液，用高压喷枪向经步骤三处理过的聚乙烯醇薄膜表面喷洒脂肪醇有机溶液1～2min，自然风干5～20min，即得到单面疏水改性聚乙烯醇薄膜；其中，步骤二中所采用的硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570或KH792；步骤三所采用的异氰酸酯为TDI、HDI、MDI或PAPI；步骤四所采用的脂肪醇为戊醇、辛醇、十六醇或十八醇；步骤二和步骤三中所采用的有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇或丁酮。

本发明在不改变聚乙烯醇薄膜优良的力学性能的前提下制备单面疏水改性聚乙烯醇薄膜，方法简单，易工业化生产。单面疏水改性聚乙烯醇薄膜的一面可以继续保持聚乙烯醇薄膜亲水性能，而另一面的疏水接触角最高达135°，其疏水性能具有防水功效，可广泛应用于防水包装材料领域中。

附图说明

图1是试验1得到的疏水改性聚乙烯醇薄膜亲水面接触角；

图2是试验1得到的疏水改性聚乙烯醇薄膜疏水面接触角；

图3是试验1得到的疏水改性聚乙烯醇薄膜的环境扫描电子显微镜图；

图4是试验1得到的疏水改性聚乙烯醇薄膜傅里叶红外图。

具体实施方式

具体实施方式一：一种单面疏水改性聚乙烯醇薄膜的制备方法，所述的制备方法按照以下方式进行：一、将聚乙烯醇固体与去离子水混合，在80～95℃的水浴条件下搅拌2～5h后，用超声波清洗仪在频率为28～100Hz功率为40～100W的条件下进行8～20min的超声处理，然后用真空泵进行5～20min的真空脱泡，得到质量分数为2％～8％的聚乙烯醇成膜液，接着采用流延成膜法在玻璃板上制备聚乙烯醇薄膜；

二、将硅烷偶联剂溶于有机溶剂中制备成硅烷偶联剂质量分数为0.5％～2％的有机溶液，用高压喷枪对聚乙烯醇薄膜表面上喷洒硅烷偶联剂有机溶液1～2min，自然风干5～20min；

三、将异氰酸酯溶于有机溶剂中制备成异氰酸酯质量分数为0.5％～3％有机溶液，用高压喷枪向经步骤二处理过的聚乙烯醇薄膜表面喷洒异氰酸酯有机溶液1～2min，自然风干5～20min；

四、将脂肪醇溶于有机溶剂中制备成脂肪醇质量分数为0.2％～2％有机溶液，用高压喷枪向经步骤三处理过的聚乙烯醇薄膜表面喷洒脂肪醇有机溶液1～2min，自然风干5～20min，即得到单面疏水改性聚乙烯醇薄膜；其中，步骤二中所采用的硅烷偶联剂为KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)、KH570(γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)或KH792(γ-乙二胺基丙基三乙氧基硅烷)；步骤三所采用的异氰酸酯为TDI(甲苯二异氰酸酯)、HDI(六亚甲基二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)或PAPI(多苯基多亚甲基多异氰酸酯)；步骤四所采用的脂肪醇为戊醇、辛醇、十六醇或十八醇；步骤二和步骤三中所采用的有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇或丁酮。