[发明专利]一种具有永久亲水性的含氟聚合物复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种具有永久亲水性的含氟聚合物复合材料及其制备方法。将土耳其红油与含氟聚合物熔融共混，然后经电子束辐照后，土耳其红油的双键打开接枝到含氟聚合物分子链上，进而实现土耳其红油与含氟聚合物通过化学键实现连接，使得材料具有永久亲水的特性。本发明通过化学键实现亲水改性剂和聚合物分子的连接，避免土耳其红油(亲水改性剂)在长期使用过程中因迁移等原因造成的流失，使材料能够保持永久的亲水特性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种具有永久亲水性的含氟聚合物复合材料及其制备方法，具体是一种在材料表面均匀分布通过化学键连接土耳其红油的聚合物复合材料。

背景技术

具有良好亲水性的含氟聚合物基膜、纤维和无纺布在卫生、医疗等领域具有广泛的应用前景。但是，由于氟原子的存在，含氟聚合物自身往往具有很好的憎水特性，限制了材料在上述领域的应用。

为了解决聚合物材料的亲水性和亲水持久性问题，研究者们一直在研究各种亲水型的聚合物复合材料。土耳其红油主要成份是蓖麻酸硫酸酯钠盐，分子式为C₁₈H₁₂O₆Na₂分子量为390.4，是由蓖麻油和浓硫酸在较低的温度下反应，再经过氢氧化钠中和而成。土耳其红油具有一定程度的抗硬水能力，同时也可以作为乳化剂使用，是一种应用广泛的表面活性剂，此外在纺织工业中也有很好的应用，可以用作印染的润滑剂，人造纤维的软化剂，制革工业中的润色剂等，但是本发明创新提出采用土耳其红油作为亲水改性剂改性含氟聚合物，在含氟聚合物表面(内表面和外表面)通过化学键均匀分布连接土耳其红油，使得材料具有永久亲水的特性。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种具有永久亲水性的含氟聚合物复合材料的制备方法。

本发明永久亲水聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)、将含氟聚合物和土耳其红油加入到熔融混炼设备进行熔融混炼；其中土耳其红油与聚合物的质量比为0.0001～9.99:100。

所述的熔融混炼过程中熔融温度通常设置在所有原料的熔点温度以上，但必须低于物质的降解温度，从而使原料保持熔融状态。

所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙共聚物(FEP)、全氟烷氧基树脂(PFA)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯一氯三氟乙烯共聚合物(ECTFE)中的一种；

所述土耳其红油为含碳碳不饱和双键的土耳其红油，其主要成分的结构式如下所示：

步骤(2)、将经熔融混炼的上述混合物从熔融混炼设备中出料，造粒，得到聚合物和土耳其红油的共混粒料；

步骤(3)、将所得的共混粒料放置于聚乙烯自封袋中进行辐射照射，得到辐射接枝后产物；

所述的辐照为电子束辐照，实验条件为常温，空气或氮气环境；

所述的辐照吸收剂量为1～800kGy。

本发明的第二个目的是提供上述方法制备得到的具有永久亲水特性的含氟聚合物复合材料。

本发明的第三个目的是提供一种具有永久亲水特性的含氟聚合物复合膜，采用将上述具有永久亲水特性的含氟聚合物复合材料通过平板硫化机、流延机、吹塑机，制备得到厚度在0.01微米～50000微米的聚合物复合膜材料，而且材料的表面均匀分布通过化学键连接的土耳其红油，起到很好的亲水特性；