[发明专利]一种疏水改性SiO2

说明书

本发明涉及超疏水技术领域，且公开了一种疏水改性SiO₂接枝聚乙烯醇超疏水纤维膜，将SiO₂的表面羟基进行反应，转变为疏水亲油性的SiO₂，将聚乙烯醇与巯基乙烯酯化反应，得到含有大量巯基的聚乙烯醇，再通过巯基‑烯点击化反应，将疏水改性的SiO₂接枝于聚乙烯醇基体中，使亲水性的聚乙烯醇转变为疏水材料，纳米SiO₂接枝的方式引入，具有非常好的分散性，从而更好的在聚乙烯醇表面形成大量微‑纳米结构的突起与微孔结构，使液滴在与水接触时，下方的微孔封闭空气从而形成空气垫，使复合纤维膜具有与荷叶相似的仿生超疏水结构，增大了水与聚乙烯醇纤维膜之间的接触角，赋予了聚乙烯醇材料超疏水性能。

技术领域

本发明涉及超疏水技术领域，具体为一种疏水改性SiO₂接枝聚乙烯醇超疏水纤维膜的制法。

背景技术

随着生活质量的提高，人们对各种功能化物质的需求也越来越大，要求也越来越高，目前主要的功能化改性的方向有：导电、导热、阻燃、抗菌、防腐、疏水等，其中疏水材料是一种对水具有排斥性的材料，通常具有自清洁、油水分离、抗腐蚀、防结冰以及防雾等优异的特点，因此超疏水材料也备受研究者们的亲睐，由于其独特的自清洁性与优异抗腐蚀性，甚至常被应用于武器装备表面涂料、电子设备镜头防护、特殊防护服等特殊领域，具有非常广阔的应用前景与价值，目前超疏水改性主要分为两种，一种是降低材料表面能，另一种则是通过提高材料表面粗糙程度来赋予材料超疏水性能。

聚乙烯醇是一种常用的化工原料，由于其具有优良的成膜性能、无毒、热化学性能稳定等优点被广泛应用于各种功能性膜材料，但是聚乙烯醇侧链含有大量亲水性羟基，使其具有非常好的亲水性，导致聚乙烯醇具有吸湿性大、耐水性差等缺点，限制了其应用领域，而通过对聚乙烯醇侧链的改性，使其表面粗糙化，则可以使其具有良好的疏水性质，疏水改性的二氧化硅便是一种很好的添加材料。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种疏水改性SiO₂接枝聚乙烯醇超疏水纤维膜的制法，解决了聚乙烯醇不具备超疏水性的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种疏水改性SiO₂接枝聚乙烯醇超疏水纤维膜制备方法包括以下步骤：

(1)将SiO₂与甲基丙烯酸缩水甘油酯加入至N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，于超声装置中，超声分散，再加入硫酸溶液，在氮气氛围中，于90-110℃下，反应8-12h，过滤洗涤，真空干燥，得到疏水改性烯基化SiO₂；

(2)向4-6％的硫酸溶液中加入聚乙烯醇与巯基乙酸，于70-90℃下反应 2-4h，透析提纯得到巯基化聚乙烯醇；

(3)将巯基化聚乙烯醇与疏水改性烯基化SiO₂加入至无水乙醇溶液中，超声分散，进行紫外光照射反应，分离洗涤，得到聚乙烯醇接枝纳米SiO₂。

(4)再于静电纺丝机中，20-25KV的纺丝电压下，溶液流速2-3mL/h，接收距离8-12cm，纺丝成膜，得到疏水改性SiO2接枝聚乙烯醇超疏水纤维膜。

优选的，所述步骤(1)中SiO₂与甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为 100:200-300。

优选的，所述步骤(2)中聚乙烯醇与巯基乙酸的质量比为100:80-150。

优选的，所述步骤(3)中巯基化聚乙烯醇与疏水改性烯基化SiO₂的质量比为100:120-200。