CN104327295A - 一种制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术，其主要制备步骤为：(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1~2的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜；(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡3~5小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为1~2%的硬脂酸溶液中浸泡30~60分钟，便获得超疏水聚乙烯醇薄膜，其表面与水的接触角为150~160°之间，滚动角小于8°；本发明的制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术操作工艺简单、重现性好、无需任何昂贵设备、也不需要复杂的化学处理过程，具有很好的工业化应用前景。

Description

一种制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术

技术领域

本发明涉及一种高分子薄膜的制备技术，尤其涉及一种制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术。

背景技术

聚乙烯醇薄膜由于具有优异的可降解性、气体阻隔性及耐大多数有机溶剂等性能，在食品包装、药品包装、化妆品包装、偏光膜、汽车贴膜等领域应用前景广阔。然而，目前市场上的聚乙烯醇薄膜的突出缺点是耐水性差，也没有自清洁性，这在一定程度上限制了聚乙烯醇薄膜的应用。

近年来，受荷叶效应的启发，与水接触角大于150o的超疏水薄膜引起了广泛的关注。超疏水薄膜的典型特征是：当水滴到超疏水薄膜上通常会形成亮晶晶的球形水珠，水珠与薄膜表面的接触面积非常小且水珠极易滚动并带走表面的灰尘，具有极强的防水及自清洁的性质，另外，超疏水薄膜还具有防雾、抗腐蚀、抗氧化、抗冰冻等特点，因此，近十年，超疏水薄膜的制备格外受关注。

很显然，如果能制备出具有超疏水性的聚乙烯醇薄膜，必将大大提高聚乙烯醇薄膜的耐水性和防水性，还能进一步拓展聚乙烯醇薄膜的应用范围，因此，超疏水聚乙烯醇薄膜的制备已经成为聚乙烯醇薄膜研究和开发领域的前沿热点课题。到目前为止，文献报道的可用于制备超疏水聚乙烯醇薄膜的方法主要有阳极氧化铝模板法、氟化涂层法、化学气相沉积法、等离子法等。然而，现有的这些方法要么使用昂贵的材料，要么需要特殊的加工设备或复杂的工艺过程，难以推广应用。因此，发明一种简单的制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术具有非常重要的意义。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单易行、且具有产业化前景的制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术。

本发明的制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术包括如下步骤：

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1~2的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡3~5小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为1~2%的硬脂酸溶液中浸泡30~60分钟，便可获得超疏水聚乙烯醇薄膜，其表面与水的接触角为150~160°之间，滚动角小于8°。

本发明所用硬脂酸溶液的溶剂为无水乙醇。

本发明的制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术操作工艺简单、重现性好、无需任何昂贵设备、也不需要复杂的化学处理过程，具有很好的工业化应用前景。

采用本发明获得的超疏水聚乙烯醇薄膜无味无毒，对环境友好，在食品包装、药品包装、化妆品包装、液体无损失输送、以及防水防潮等领域有广泛的应用前景。

附图说明

图1. 本发明实施例1获得的超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角测试图。

图2. 本发明实施例2获得的超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角测试图。

图3. 本发明实施例3获得的超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角测试图。

图4. 本发明实施例4获得的超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角测试图。

图5. 本发明实施例5获得的超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角测试图。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。

实施例1 

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡3小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为1%的硬脂酸溶液中浸泡30分钟，便获得超疏水聚乙烯醇薄膜，接触角测试结果表明，所得超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角为151°（如图1所示），滚动角为8°。

实施例2 

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:2的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡5小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为2%的硬脂酸溶液中浸泡60分钟，便获得超疏水聚乙烯醇薄膜，接触角测试结果表明，所得超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角为160°（如图2所示），滚动角为3°。

实施例3 

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1.5的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡4小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为1.5%的硬脂酸溶液中浸泡40分钟，便获得超疏水聚乙烯醇薄膜，接触角测试结果表明，所得超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角为153°（如图3所示），滚动角为7°。

实施例4 

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡5小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为2%的硬脂酸溶液中浸泡50分钟，便获得超疏水聚乙烯醇薄膜，接触角测试结果表明，所得超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角为156°（如图4所示），滚动角为4°。

实施例5 

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1.8的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡4.5小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为2%的硬脂酸溶液中浸泡55分钟，便获得超疏水聚乙烯醇薄膜，接触角测试结果表明，所得超疏水聚乙烯醇薄膜表面与水的接触角为152°（如图5所示），滚动角为6°。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术，其特征为制备步骤包括：

(1)将聚乙烯醇粉末与聚苯乙烯粉末按质量比2:1~2的比例均匀混合后采用压延法制备出由聚乙烯醇和聚苯乙烯为主要成分的混合薄膜； 

(2)将混合薄膜在三氯甲烷中浸泡3~5小时，使混合薄膜中的聚苯乙烯充分溶解，得到多孔聚乙烯醇薄膜；

(3)将多孔聚乙烯醇薄膜在质量比浓度为1~2%的硬脂酸溶液中浸泡30~60分钟，便可获得超疏水聚乙烯醇薄膜，其表面与水的接触角为150~160°之间，滚动角小于8°。

2.一种制备超疏水聚乙烯醇薄膜的新技术，其特征为制备步骤（3）中所述硬脂酸溶液的溶剂为无水乙醇。