[发明专利]电子束预辐照制备尼龙‑66接枝丙烯酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种尼龙-66滤膜接枝丙烯酸的制备方法，特别是一种电子束预辐照制备尼龙-66接枝丙烯酸的方法。

背景技术

尼龙是一种高性能高分子基体树脂，它具有优异的综合性能而被广泛应用于制膜行业，越来越多的受到大家的关注。近年来，利用化学、紫外、电子束和伽马射线等方法对尼龙滤膜进行接枝改性，制备功能荷电膜的研究也越来越多。例如：郑州大学赵清香等利用化学接枝的方法将丙烯酸接枝到尼龙-66表面，利用该接枝方法，硫酸浓度为0.2 mol/L，反应温度60℃，反应时间4 h，最高接枝率可达到180%，中科院上海应用物理研究所于洋等利用C₆₀共辐照在尼龙滤布接枝N-异丙基丙烯酰胺，该方法以无水甲醇为溶剂、硫酸铜为阻聚剂，接枝率最高可达120%，接枝后的滤膜的亲水性和吸水性能有很大的提高。天津工业大学的张环等采用紫外光对PA-6 纤维进行无氧预辐照处理，然后在N₂保护下引发丙烯酸的接枝，制备了可防止海洋生物附着的改性渔网，该方法可以得出，接枝率越高，海藻的附着量越小，当接枝率大于16.5%时，纤维具有优良的抗生物附着性能。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电子束预辐照制备尼龙-66接枝丙烯酸的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电子束预辐照制备尼龙-66接枝丙烯酸的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

1）  将尼龙-66滤膜用酒精清洗干净，烘干至恒重；

2）  将经步骤a处理过的滤膜进行电子束预辐照，束流强度为5mA~10mA，电子束能量为1.8Mev，剂量为40~160kGy，辐照后立即放入-14℃的冰箱中保存备用；

3）  将经步骤b所得滤膜与衬底材料聚丙烯无纺布叠放在一起，固定后以玻璃棒为轴心卷成圆柱状，捆扎后放入盛有浓度为1.0×10^-4M~1.0×10^-3M的阻聚剂硫酸铜和浓度为5wt%~25wt%的丙烯酸的混合溶液中；在多情气氛保护下，在30~80℃温度下，接枝反应0.5h~3.0h，取出滤膜，用去离子水冲洗，再置于50~60℃恒温水浴中用去离子水浸泡水洗，24h换水3~5次，取出烘干至恒重，即得到尼龙-66接枝丙烯酸。

本发明所采用的接枝方法是电子束预辐照接枝的方法。由于采用的尼龙-66滤膜物理化学性能稳定，电子束辐照剂量较小，射线对其结构产生影响较小，电子束能量高穿透深度大，辐照剂量易控制，后续的接枝反应速度快，无污染等特点，具有可以实现大规模生产等优势；

本发明所采用的单体是具有羧酸官能团及双键的丙烯酸，对接枝后的滤膜的吸水性能有很大的提高，由于丙烯酸能很好的溶解于水溶液中，因此接枝在水溶液体系中进行；

本发明所采用的电子加速器为上海先锋电机厂生产的地那米型加速器（2Mev，10mA），样品放在平板小车上，在空气氛围下，进行动态辐照。

本发明选用具有特殊官能团的单体，通过电子束预辐照接枝，在一定温度下将丙烯酸单体成功接枝到尼龙-66表面，滤膜的吸水性能有较大的提高。

本发明中，接枝后滤膜的吸水性能测试是在常温下进行，将不同接枝率的滤膜置于室温下的去离子水中浸泡24h，然后取出，用滤纸擦去表面的水珠，称其重量，然后通过吸水前后的重量变化的值比上吸水前的重量来计算其吸水率。

本发明方法仅以水为接枝溶剂，硫酸铜为阻聚剂，在加温的条件下将丙烯酸单体接枝到尼龙-66滤膜表面，该方法不仅保持了化学法接枝的优良性能，具有操作简单、易控制和容易获得非常纯的接枝聚合物等特点。

附图说明

图1是尼龙-66接枝前后的FT-IR/ATR图谱，由图可知，在1634.80 cm^-1（酰胺Ⅰ峰）处出现了酰胺基中C=O的特征吸收峰，1538.98cm^-1（酰胺Ⅱ峰）和3301.76cm^-1处出现了酰胺基中N-H的特征吸收峰，与接枝前尼龙-66相比，接枝后的滤膜在1712.11cm^-1处出现了明显的羧基特征吸收峰，这表明，丙烯酸单体已经成功的接枝到尼龙-66滤膜上面。