[发明专利]一种可应用于硅橡胶表面的疏水光催化自清洁杂化膜及其制备方法

摘要

本发明公开一种可应用于硅橡胶表面的疏水光催化自清洁杂化膜及其制备方法。该方法将烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷（PDMS）与二氧化钛（TiO2）水溶胶在酸性环境及硅烷偶联剂的作用下反应形成聚合物‑无机杂化胶，通过浸渍提拉涂覆在硅橡胶表面并形成杂化膜（PDMS/TiO2）。在紫外线照射下，接触角的测定显示涂覆杂化胶后的表面仍呈疏水性，且疏水效果持久性好。亚甲基蓝经杂化膜光催化作用降解，浓度发生变化，说明杂化膜具有光催化活性和光催化降解污染物的能力。本发明的方法赋予所制备的硅橡胶表面的杂化膜具有光催化自清洁能力。

主权项

1.一种可应用于硅橡胶表面的疏水光催化杂化膜的制备方法，其特征在于：（1）PDMS/TiO2杂化胶的合成以一定配比量取异丙醇、乙酰丙酮、四氢呋喃于单口烧瓶中，混合均匀形成混合溶剂，加入烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷，搅拌溶解均匀得到烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷（烷氧基封端PDMS）溶液，再往该溶液中加入盐酸溶液和硅烷偶联剂，继续搅拌均匀至水解反应完成后，加入纳米二氧化钛粉末及分散剂，或纳米二氧化钛溶胶，充分搅拌一定时间，缩合反应完成后得到PDMS/TiO2杂化胶；（2）PDMS/TiO2杂化膜的制备将裁剪好的硅橡胶样条作为基底材料浸入步骤（1）制得的PDMS/TiO2杂化胶中，浸泡一定的时间后缓慢地将基底样条提拉，室温下悬挂流平并晾干后，真空干燥箱中干燥，制得PDMS/TiO2杂化膜包覆在硅橡胶样条表面；（3）疏水性能的测试利用接触角测量仪测定硅橡胶表面经紫外灯照射后静态接触角，每隔1小时测定一次，连续测试7次，通过静态接触角评价步骤（1）制得的PDMS/TiO2杂化膜的疏水性及其紫外光辐射稳定性；（4）光催化活性的测试将纯硅橡胶以及涂覆步骤（1）制得的PDMS/TiO2杂化膜的硅橡胶裁成合适尺寸，并分别放在不同的光催化降解装置的容器底部，然后倒入一定浓度的亚甲基蓝溶液进行暗吸附，直至吸附平衡浓度不变后开启紫外灯进行照射，每隔20 min测定亚甲基蓝浓度，并由浓度变化值进行拟合得亚甲基蓝光催化降解反应的一级动力学常数，以此定量评价步骤（1）制得的PDMS/TiO2杂化膜的光催化性能；将纯硅橡胶以及涂敷步骤（1）制得的PDMS/TiO2杂化膜的硅橡胶裁成合适尺寸，并分别置于一定浓度亚甲基蓝溶液中进行紫外光照射，经24小时后观察亚甲基蓝颜色变化情况。