[发明专利]一种高疏水性聚乙烯复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高疏水性聚乙烯复合膜，所述聚乙烯复合膜包括基膜和镀在基膜上的疏水膜层，所述疏水膜层由基膜与镀膜溶液通过点击聚合反应值得，所述镀膜溶液包括功能单体、交联剂、光引发剂和溶剂。本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜与聚乙烯基膜相比，疏水性得到极大的提高，水接触角在130°以上；该高疏水膜的表面结构可以根据溶剂的种类所调整。

技术领域

本发明属于膜材料制备领域，具体涉及一种高疏水性聚乙烯复合膜及其制备方法。

背景技术

膜材料通常是使用有机单体聚合而成，在聚合液中通常会添加一些增塑剂以及水溶性物质来提高膜材料的可塑性。在使用过程中会表现出一定的润湿性，这会加剧膜材料的老化，降低其抗腐蚀性与抗污性能。疏水膜材料具有的优异的抵抗膜湿润性、抗污性以及较强的机械强度，在气体吸收、膜蒸馏、油水分离等领域具有广泛的应用。

现有技术中，疏水膜的制备方法有很多种，包括模板法、涂覆法、接枝法、刻蚀法、静电纺织法、相转化法等，现有的制备方法制备过程较复杂、需要专业设备、制备过程耗时较长，且不能在基膜的特殊位置镀疏水膜。

因此，需提供一种镀膜时间短，制备过程方便简单的高疏水性聚乙烯复合膜。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过镀膜液中所含的二乙炔基化合物与二巯基化合物，在光引发剂的作用下通过巯基-炔点击聚合反应，在基膜上形成高疏水性膜层，从而使修饰后的基膜具有强疏水性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高疏水性聚乙烯复合膜，所述复合膜包括基膜和镀在基膜上的疏水膜层，所述疏水膜层由基膜与镀膜溶液通过点击聚合反应值得，所述镀膜溶液包括功能单体、交联剂、光引发剂和溶剂。

本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜，还具有这样的特征，所述点击聚合反应包括紫外光引发的巯基-炔聚合反应。

本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜，还具有这样的特征，所述基膜为聚乙烯膜。

本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜，还具有这样的特征，所述功能单体包括二乙炔基化合物；所述交联剂包括二巯基化合物。

本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜，还具有这样的特征，所述二乙炔基化合物包括二乙炔基四甲基二硅氧烷；所述二巯基化合物包括1,6-己二硫醇；所述光引发剂包括2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮；所述溶剂包括在正十二醇和二乙二醇二乙醚中选出的一种或两种。

二乙炔基四甲基二硅氧烷的选择在高疏水性聚乙烯复合膜中增加了硅原子，在现有的高疏水性膜基础上掺杂了硅原子，使得该高疏水性聚乙烯复合膜的弹性以及韧性增加。二乙炔基四甲基二硅氧烷兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀等优异特性。有机硅的憎水性能，同样提高了高疏水膜的水接触角。

本发明的另一目的在于，提供了一种高疏水性聚乙烯复合膜的制备方法，所述方法用于制备如上述任一项所述的高疏水性聚乙烯复合膜。

本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜的制备方法，还具有这样的特征，所述方法包括如下步骤：

S1：依次加入功能单体、交联剂、溶剂和光引发剂，在20-30℃下超声溶解，得到均匀透明的镀膜液；

S2：将基膜平铺在载玻片上，并将S1所得镀膜液均匀涂覆在薄膜表面，将其放入紫外交联箱中，紫外光照射10-20min；

S3：将通过S2紫外光照射的复合膜用乙醇洗涤，最后放入真空干燥箱中干燥。

本发明所提供的高疏水性聚乙烯复合膜的制备方法，还具有这样的特征，所述S1中功能单体包括二乙炔基化合物；所述交联剂包括二巯基化合物，所述巯基官能团与乙炔官能团的摩尔比为2:1-1:1。