一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法

摘要

本发明公开一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法；该刚性超疏水聚氯乙烯膜由聚氯乙烯两嵌段共聚物制得，聚氯乙烯两嵌段共聚物由单末端羟基聚氯乙烯与链转移剂反应后得到聚氯乙烯大分子链转移剂，聚氯乙烯大分子链转移剂引发硅烷偶联剂聚合得到聚氯乙烯两嵌段共聚物；本发明通过在聚氯乙烯分子链上嵌段具有疏水作用的刚性聚合物，从根本上改进聚氯乙烯的疏水性和力学性能。

说明书

技术领域

本发明属高分子材料领域，具体涉及一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法。

背景技术

超疏水材料由于其表面的自清洁效应引起人们的广泛关注，构建超疏水材料通常通过两个方法：一是构筑表面的微纳米粗糙结构，二是在粗糙表面修饰低表面能的物质。

聚氯乙烯(PVC)是五大热塑性合成树脂之一，是世界上第二大通用塑料，来源丰富，价格低廉，应用广泛，主要用于建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，在工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各个领域获得了广泛的应用；PVC建筑膜材随着表面增塑剂的迁移和紫外线的照射，膜面易沾污，影响膜材的美观及使用寿命；超疏水的聚氯乙烯膜，可以使聚氯乙烯具备防污自清洁效应，也可以用于无损失液体传输，提高聚氯乙烯的功能；基于此，本发明提供一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法，通过在聚氯乙烯分子链上嵌段具有疏水作用的刚性聚合物，从根本上改进聚氯乙烯的疏水性和力学性能。

本发明的目的在于提供一种刚性超疏水聚氯乙烯膜。

本发明的另一目在于是提供上述刚性超疏水聚氯乙烯膜的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

刚性超疏水聚氯乙烯膜的制备方法如下：

将1000g聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

所述聚氯乙烯两嵌段共聚物，其结构式如下式(I)所示：

式中n的取值为100～5000，m的取值为50～100。

所述聚氯乙烯两嵌段共聚物的反应流程及制备方法如下：

1.以四氢呋喃为溶剂，3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸与SOCl

其中，所述3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸、SOCl

2.以二氧六环为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、聚氯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、硅烷偶联剂为单体，在60～70℃油浴氮气保护下反应1～2h，提纯，即可得到聚氯乙烯两嵌段共聚物。

其中，所述硅烷偶联剂的具有如下结构式：

其中，所述偶氮二异丁腈与聚氯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、硅烷偶联剂的摩尔比为1:10:1000。

其中，所述硅烷偶联剂的摩尔浓度为1mol/L。

(1)本发明得到的刚性超疏水聚氯乙烯膜的制备过程简单，得到的刚性超疏水聚氯乙烯材料安全无毒，具有持久的超疏水性。

(2)本发明从根本上改善聚氯乙烯膜的疏水性和力学性能。

附图说明

图1为实施例3制备的刚性超疏水聚氯乙烯膜的核磁氢谱图。

图2为实施例3制备的刚性超疏水聚氯乙烯膜的GPC图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1

搭建好反应装置，在50mL支口烧瓶中加入3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸(5.0mmol)和20ml无水四氢呋喃THF，将支口烧瓶置于反应器上，将反应器温度升高至75℃后，缓慢滴加SOCl

搭建好反应装置，将单末端羟基聚氯乙烯(1.0mmol)加入到50ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例2

搭建好反应装置，将聚氯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、硅烷偶联剂(10.0mmol)加入25ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例3

搭建好反应装置，将聚氯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、硅烷偶联剂(10.0mmol)加入25ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例4

搭建好反应装置，将聚氯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、硅烷偶联剂(10.0mmol)加入25ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例5

将1000g实施例2制备得到的聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

实施例6

将1000g实施例3制备得到的聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

实施例7

将1000g实施例4制备得到的聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

对比例1

800mg聚氯乙烯(78000)溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

用光学接触角测定仪测其浸润性。

拉伸强度按标准HG/T 2580-2008测定。

弯曲强度按标准GB/T 12585-2001测定。

表1本发明制备的聚氯乙烯嵌段共聚物的抗菌性能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。