[发明专利]亲水表面及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种亲水表面，其特征在于，所述亲水表面为具有微纳米结构的聚烯烃表面，所述微纳米结构上接枝有亲水性侧基，且所述微纳米结构以凸起和/或凹槽的形式存在；

其中，所述亲水性侧基的表面接枝率为10-50wt％。

2.根据权利要求1所述的亲水表面，其中，所述微纳米结构的长度为1nm-100μm，优选为500nm-50μm；深度为1μm-1mm，优选为50-500μm；

优选地，所述聚烯烃表面由热塑性聚烯烃制得，且所述热塑性聚烯烃的重均分子量为10⁴-10⁶g/mol；230℃和2.16kg负荷下的熔融指数为0.1-15g/10min，优选为1-7g/10min；

优选地，所述热塑性聚烯烃为聚丙烯，更优选选自均聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯中的至少一种；

优选地，所述聚烯烃表面为聚丙烯表面，所述聚丙烯表面优选为发泡聚丙烯片材；

优选地，所述发泡聚丙烯片材的表面平均孔径为10-100μm，优选为20-60μm；弯曲强度为0.1-1MPa，优选为0.1-0.5MPa。

3.根据权利要求1或2所述的亲水表面，其中，所述亲水性侧基为含有选自氧、硫、氮、硅和卤素中的至少一种元素的杂原子和碳碳双键的侧基；

优选地，所述亲水性侧基的单体选自有机酸、有机酸衍生物和乙烯基硅烷中的至少一种；

优选地，所述有机酸衍生物选自有机酸的酸酐、酯和盐中的至少一种；

优选地，所述乙烯基硅烷的通式为：CH₂＝CH₂(CH₂)_nSiX₃，其中，n＝0-3，X选自氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基、乙氧基和乙酰氧基中的至少一种。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的亲水表面，其中，所述亲水表面的水接触角＜30°，优选为0-20°，更优选为0°。

5.一种亲水表面的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将聚烯烃表面接触刻蚀剂并进行第一干燥，以在所述聚烯烃表面形成具有微纳米结构的凸起和/或凹槽，得到改性聚烯烃表面；

(2)将亲水性侧基的单体涂覆于所述改性聚烯烃表面，再进行微波辐照，以在所述改性聚烯烃表面的微纳米结构上接枝亲水性侧基，得到亲水表面；

其中，所述亲水性侧基的表面接枝率为10-50wt％。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(1)中，所述聚烯烃表面和刻蚀剂的重量比为0.1-100：100，优选为0.5-50：100，更优选为1-30：100；

优选地，所述刻蚀剂为极性有机溶剂，优选选自甲苯、二甲苯、二苯醚、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、正庚烷、正辛烷和十氢萘中的至少一种；

优选地，所述接触的条件包括：温度为15-70℃，优选为20-60℃；时间为1-24h，优选为5-15h；

优选地，所述接触的方式为浸泡；

优选地，所述第一干燥的条件包括：温度为80-120℃，优选为80-100℃；时间为1-10h，优选为1-5h。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，步骤(2)中，所述亲水性侧基的单体与改性聚烯烃表面的重量比为10-50：100，优选为10-30：100。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述微波辐照的条件包括：辐照功率为1500-27000W，优选为1500-15000W；辐照时间为1s-1min，优选为1-30s；

优选地，所述微波辐照的次数≥1次，优选为1-5次。