[发明专利]聚对苯二甲酸乙二醇酯基材表面制备二氧化钛功能薄膜的方法

摘要

本发明提供一种在PET基材上制备纳米二氧化钛光催化薄膜的方法，其特征包括通过陈化过氧钛酸溶胶制备具有锐钛矿晶相的水相纳米二氧化钛溶胶，然后在溶胶中加入成膜助剂得到涂膜液，最后通过提拉法在已进行表面预处理的PET基材上制备二氧化钛薄膜。依本发明制备的纳米二氧化钛功能薄膜可赋予PET材料在无菌包装，抗菌织物以及防雾滴，自清洁薄膜方面的实际应用。本发明提供的薄膜制备方法具有成本低，操作简单，环境友好，适宜于工业生产的优点。

主权项

1、一种聚对苯二甲酸乙二醇酯基材表面制备二氧化钛功能薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)具有锐钛矿晶型的TiO2溶胶的制备：a、用30％的H2O2在冰浴条件下溶解无定型白色凝胶状氢氧化钛沉淀，得到过氧钛酸溶液，将其加水稀释，使过氧钛酸溶液的摩尔浓度为0.1～0.6M；b、将a步骤所得的溶液在80～120℃下陈化3～24小时，得到结晶程度可控的锐钛矿晶型的TiO2溶胶；(2)加入成膜助剂于步骤(1)所得的TiO2溶胶中，得到具有锐钛矿晶型的TiO2溶胶膜液：所用的作为成膜助剂的有机聚合物为选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种，其中：聚乙烯吡咯烷酮为K-15、K-30，聚丙烯酰胺为阴离子型，M.W＝400～1000万，聚乙烯醇为M.W＝12～15万，羟乙基纤维素为W.M＝50万；成膜助剂的浓度为0.05～1克/升；(3)PET基材的表面处理：首先用去离子水超声清洗PET基材，然后依次用无水乙醇、无水丙酮清洗后，将PET置于硅烷偶联剂的丙酮溶液中进行表面处理，5～30分钟后取出，在100～150℃的空气气氛下干燥5～60分钟后，用来作为涂膜基材；其中，所用硅烷偶联剂为γ-氨丙基系列，包括选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种；上述硅烷偶联剂的丙酮溶液的体积浓度为0.1％～10％，硅烷偶联剂的丙酮溶液需放置一段时间后才能作为PET的表面处理液，放置时间为1～30天；(4)将经步骤(3)处理过的PET基材置于步骤(2)所得的膜液中，以提拉法在PET基材表面形成一湿膜，其中，提膜速度控制为2-5毫米/秒；(5)将附在PET基材表面的湿膜干燥，即得所需的二氧化钛功能薄膜。