[发明专利]一种聚丙烯表面多孔涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯表面多孔涂层的制备方法，该方法将丙烯酰胺、交联剂N,N‑二甲基双丙烯酰胺，光引发剂2‑羟基‑4'‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠常温下搅拌10～30min，得到混合液A；将分相剂聚乙二醇加入到上述混合液A中得到混合液B，加入多巴胺得到混合液C；将混合液C超声10min，待混合液C中气泡完全消失后将聚丙烯浸没于混合液C中，将聚丙烯从混合液C中取出，放置于紫外点光源固化机下照射10～60s后在乙醇溶液中浸泡0.1～2h后取出，在室温下干燥后，得到具有多孔表面涂层的聚丙烯材料。本发明以简单易行的方法，通过浸泡和固化即可得到具有多孔结构涂层的聚丙烯，涂层能够牢固地涂覆到聚丙烯的表面，结合力能够达到5.6mN。

技术领域

本发明涉及化工材料制备领域。具体涉及一种采用聚丙烯酰胺与聚多巴胺的多孔混合涂层进行聚丙烯材料表面修饰的制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种非极性高分子材料，具有较好的化学稳定性、抗腐蚀性、抗老化且成本低等特点，因而在工业中、生活中都是一种常见的材料。在实际应用中，聚丙烯材料表面印刷，加工、印染等都涉及到对聚丙烯进行表面改性处理。因此，如何采用更有效、更经济的方法对聚丙烯表面进行改性一直是研究的热点。常用的高聚物表面改性的方法除了化学处理法、共混改性法、表面接枝法、气相氧化法、等离子体处理法等。通过一种或几种方法相结合来提高聚丙烯表面活性，使得聚丙烯成为一种可被功能化的材料。

多巴胺(dopamine)是一种生物神经递质，在水溶液的环境下能够通过溶解氧发生氧化-交联反应，形成具有强力附着于固体材料表面的聚多巴胺薄膜。形成的聚多巴胺薄膜能够使得基底材料的进一步功能化。

聚合至分相过程是指聚合物经与交联剂、引发剂、分相剂与水混合后，在经聚合物单体聚合后发生相分离，形成非均相体系的过程。丙烯酰胺在一定浓度下聚合能够形成聚丙烯酰胺的水凝胶，而在丙烯酰胺的聚合过程中发现，通过在丙烯酰胺溶液中加入聚乙二醇，经聚合后分相能够制备得到具有大孔结构的聚丙烯酰胺。大孔结构的聚丙烯酰胺具有运输大分子蛋白质的特性，同时也是一种良好的基底材料，可实现在大孔聚丙烯酰胺表面涂覆不能功能的涂层以满足不同需要。

通过在丙烯酰胺中加入聚乙二醇，引发剂，交联剂，多巴胺以及十二烷基苯磺酸钠，先使多巴胺在聚丙烯表面预聚，然后再将丙烯酰胺聚合后将聚乙二醇从聚丙烯酰胺和聚多巴胺的混合涂层中去除得到聚丙烯表面多孔结构的涂层。通过在溶液中加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠能够有效减少溶液与聚丙烯表面的界面张力，使溶液能够有效的平铺在整个聚丙烯表面。同时，由于多巴胺聚合后得到聚多巴胺具有较好粘性，能够增加涂层与聚丙烯表面的结合力。另外，丙烯酰胺溶液中加入聚乙二醇能够提高提高溶液的黏度且丙烯酰胺经聚合后将聚乙二醇从涂层中去除后能够通过分相形成多孔结构的涂层。通过在惰性的PP表面涂覆聚丙烯酰胺和多巴胺的多孔涂层能够使聚丙烯成为一种易于功能化的材料。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种聚丙烯表面多孔涂层的制备方法，解决了现有技术中聚丙烯材料表面难以涂覆涂层的问题。通过该简单易行的方法，将多孔涂层结合在聚丙烯的表面的技术具有重要的工业应用价值。

技术方案：本发明提供的一种聚丙烯表面多孔涂层的制备方法，具体步骤如下：

步骤一：将丙烯酰胺AM、交联剂N,N-二甲基双丙烯酰胺MBAM，光引发剂2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠SDBS分别加入烧杯中，加入去离子水于常温下搅拌10～30min，得到混合液A；

步骤二：将分相剂聚乙二醇(Mw＝4000～20000)加入到上述混合液A中得到混合液B，并在混合液B中滴加氢氧化钠溶液至混合液B溶液pH为7.8～8.5，随后加入多巴胺继续搅拌10～30min，得到混合液C；

步骤三：将混合液C超声10min，待混合液C中气泡完全消失后将聚丙烯浸没于混合液C中，在常温下避光静置6～72h；