CN107513176B - 一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法 - Google Patents

一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107513176B
CN107513176B CN201710662040.6A CN201710662040A CN107513176B CN 107513176 B CN107513176 B CN 107513176B CN 201710662040 A CN201710662040 A CN 201710662040A CN 107513176 B CN107513176 B CN 107513176B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
polymer film
foaming
super
supercritical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710662040.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107513176A (zh
Inventor
邱守季
谢普
容敏智
章明秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Sun Yat Sen University
Original Assignee
National Sun Yat Sen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Sun Yat Sen University filed Critical National Sun Yat Sen University
Priority to CN201710662040.6A priority Critical patent/CN107513176B/zh
Publication of CN107513176A publication Critical patent/CN107513176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107513176B publication Critical patent/CN107513176B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/08—Supercritical fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08J2333/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供了一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法，采用流延成型或定向拉伸等成型工艺所制备的透明聚合物薄膜，利用超临界CO2发泡法使聚合物薄膜表面形成纳米乳突和沟槽的特殊结构，在保持透明度的同时实现超疏水和低反射。本发明适用于多种热塑性聚合物薄膜，各种厚度和面积的热塑性透明聚合物薄膜均可采用本方法制备成超疏水表面。通过调节超临界CO2发泡的工艺条件，包括温度，压力，浸泡时间与泄压速率，并利用遮盖物限制薄膜表面气体扩散的速率，可方便地调节薄膜表面的纳米结构（纳米乳突的尺寸，沟槽的深度、宽度等），从而在保持聚合物薄膜透明度的同时实现超疏水性能。

Description

一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及聚合物功能材料领域，具体地，涉及一种利用超临界CO2发泡制备表面有特殊纳米结构、透明超疏水聚合物薄膜的方法。
背景技术
自然界中，动植物的表面具有丰富的微结构，使其具有性能各异的润湿性能，并表现出特殊的光学性能。近年来仿生制备类似的表面微结构，以获得独特的表面性能，受到研究者的广泛关注。比如蝉翼，其表面含有纳米乳突阵列结构，使其具有超疏水性能，同时对可见光透明。曾有人采用复杂的等离子体刻蚀工艺，结合化学修饰，制备得到与蝉翼表面微结构相似的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。该薄膜不仅透明和低光反射，而且超疏水(ChenYingchu.,Huang Zhesheng.,Yang Hongta,ACS Appl.Mater.Interfaces 2015,7:25495-25505)。一般情况下，材料表面的粗糙度越大，材料的润湿性能就越好，但是表面粗糙度又会导致光散射，降低材料的透明度。因此，只有制备出表面粗糙度小于入射光波长时，才能避免光散射损失。
采用超临界CO2发泡技术制备微孔聚合物材料技术已经获得了广泛的应用，该方法使材料具有可调控的微孔结构，并赋予材料良好的力学性能、热稳定性等。 CO2在温度为34℃，压力为7MPa下即可达到超临界状态，临界条件容易达到。而且CO2化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性好，价格便宜。该技术是在一定温度和压力下，使超临界CO2溶解在聚合物中，形成均匀的聚合物/气体饱和体系，CO2气体在聚合物中形成气核。然后通过快速降压，使该体系迅速形成过饱和状态，体系内的气体扩散出来，气核生长。随着气体的逸出，气核生长的驱动力持续降低，同时温度降低，聚合物基体刚性逐渐提高。这两种作用相结合可调控泡孔的生长，最终固定成型，形成微孔结构。其中，高分子链的分布和运动能力可显著影响气核的形成和分布，进而影响泡孔的形貌。
目前制备透明超疏水聚合物薄膜方法，主要有等离子体刻蚀法、呼吸图法等 (化工新型材料.2010,3(38):1-3)，尚未见通过超临界CO2法制备透明超疏水聚合物薄膜的报导。等离子体刻蚀法是利用等离子体刻蚀聚合物薄膜表面，形成纳米结构，然后通过化学修饰形成超疏水表面。该方法的缺点是等离子体刻蚀会较大地降低薄膜材料机械性能，而且难以大规模制备。呼吸图法是利用在潮湿环境下，聚合物溶液缓慢干燥成膜，该膜表面具有蜂窝状微结构，通过调整溶液的厚度来控制孔径。该方法的缺点是成膜条件比较苛刻，周期长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备透明超疏水聚合物薄膜材料的制备方法。
本发明采用超临界CO2发泡方法，可一步在聚合物薄膜表面形成特殊的纳米结构，在不影响材料机械性能的情况下，保持薄膜的光学透明性，同时可使材料表面具有超疏水性能。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法，包括将透明热塑性聚合物薄膜进行超临界CO2发泡，发泡的压力为7MPa-25MPa，温度为50-160℃，浸泡时间为 30-180min，泄压速率为0.5～8MPa/s。
采用上述方法制备的透明超疏水聚合物薄膜表面形成的纳米结构对薄膜的透明度几乎没有影响，并保持薄膜的力学性能，赋予薄膜超疏水性能和低反射性能。
优选地，透明热塑性聚合物薄膜的厚度为10-100μm。
优选地，透明热塑性聚合物薄膜由如下材料中的一种或多种制成：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯。
优选地，包括将透明热塑性聚合物薄膜的两面用遮盖片或膜进行覆盖贴合，放置在超临界发泡高压反应釜中进行超临界CO2发泡。
利用遮盖物(遮盖片或膜)与聚合物薄膜双面贴合，从而限制薄膜表面气体扩散的速率，以调节薄膜表面的纳米结构，如纳米乳突的尺寸，沟槽的深度、宽度等，防止结皮现象的发生。
优选地，透明热塑性聚合物薄膜采用流延成型或定向拉伸成型工艺进行制备。
优选地，遮盖片或膜的材料为聚酰亚胺。上述材料在超临界CO2环境中不发泡，也不会变形。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用的超临界CO2发泡技术，方法简单，价格低廉，可大规模应用。
(2)本方法可以通过调节发泡的温度，压力，浸泡时间与泄压方式以及表面限制气体扩散的方式，调节薄膜表面的纳米结构(纳米乳突的尺寸，沟槽的深度、宽度等)，从而在保持透明度和薄膜力学性能的同时实现超疏水性能。
(3)本发明适用于多种热塑性高分子，具有广泛的适用性。
附图说明
图1实施例1制备的流延成型聚丙烯透明超疏水薄膜表面SEM微观观察 (图A)及薄膜的透明和超疏水定性展示图(图B)
图2实施例2制备的双向拉伸成型聚丙烯透明超疏水薄膜表面SEM微观观察(图A)及薄膜的透明和超疏水定性展示图(图B)
图3实施例3制备的流延成型聚对苯二甲酸乙二醇酯透明超疏水薄膜表面 SEM微观观察(图A)及薄膜的透明和超疏水定性展示图(图B)。
图4对比例1制备的模压成型的厚度为200mm的聚丙烯发泡薄膜表面SEM 微观观察(图A)及薄膜的表面水接触角(图B)。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明所用的材料、试剂和设备为本技术领域常规材料、试剂和设备。
除非特别说明，本发明所用材料和试剂均为市购。
实施例1
取流延成型的聚丙烯(PP)薄膜(厚度20μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI-PP-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为 140℃的超临界CO2中浸泡30min，然后快速降压(泄压速率：6MPa/s)，对聚丙烯薄膜进行发泡，在聚丙烯薄膜表面形成如图1A所示的纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到155°，图1B展示了薄膜透明且超疏水的情况，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到76％，是原薄膜透光率的 86.4％。聚丙烯薄膜的拉伸性能为36MPa，是原薄膜的104％。
实施例2
取双向拉伸成型的聚丙烯薄膜(厚度30μm)，正反两面与两块相同尺寸的 PI薄膜贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI薄膜的四边，以保持PI薄膜-PP 薄膜-PI薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为 145℃超临界CO2中浸泡120min，然后快速降压(泄压速率：5MPa/s)，对聚丙烯薄膜进行发泡，在表面形成如图2A所示的纳米沟槽结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到158°，图2B展示了薄膜透明且超疏水的情况，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到88％，是原薄膜透光率的97.7％。聚丙烯薄膜的拉伸性能为43.6MPa，是原薄膜的96％。
实施例3
取流延成型的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET，厚度100μm)，正反两面与两块相同尺寸的PI薄膜贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI薄膜的四边，以保持PI薄膜-PET薄膜-PI薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为25MPa，温度为160℃超临界CO2中浸泡180min，然后快速降压(泄压速率：6MPa/s)，对聚丙烯薄膜进行发泡，在表面形成如图3A的纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到153°，图3B所示薄膜透明且超疏水，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到82％，对原薄膜透光率保留93.4％。PET薄膜的拉伸性能为198MPa，是原薄膜的101％。
实施例4
取模压成型的聚丙烯(PP)薄膜(厚度100μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI-PP-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为 140℃的超临界CO2中浸泡30min，然后慢速降压(泄压速率：1MPa/s)，对聚丙烯薄膜进行发泡，在聚丙烯薄膜表面形成纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到155°，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到 74％，是原薄膜透光率的88.4％。聚丙烯薄膜的拉伸性能为38MPa，是原薄膜的 105％。
实施例5
取模压成型的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜(厚度30μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI-PE-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为15MPa，温度为90℃的超临界CO2中浸泡30min，然后慢速降压(泄压速率：1MPa/s)，对聚乙烯薄膜进行发泡，在聚乙烯薄膜表面形成纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到152°，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到83％，是原薄膜透光率的89％。聚乙烯薄膜的拉伸强度为23MPa，是原薄膜的102％。
实施例6
取模压成型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜(厚度80μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持 PI-PMMA-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为90℃的超临界CO2中浸泡30min，然后快速降压(泄压速率：8MPa/s)，对聚甲基丙烯酸甲酯薄膜进行发泡，在PMMA薄膜表面形成纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到158°，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到73％，是原薄膜透光率的79％。聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的拉伸强度为45MPa，是原薄膜的102％。
实施例7
取模压成型的聚苯乙烯(PS)薄膜(厚度80μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI-PS-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为90℃的超临界CO2中浸泡30min，然后快速降压(泄压速率：8MPa/s)，对聚苯乙烯薄膜进行发泡，在PS薄膜表面形成纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到155°，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到76％，是原薄膜透光率的81％。聚苯乙烯薄膜的拉伸强度为55MPa，是原薄膜的106％。
实施例8
取压延成型的聚酰胺(PA)薄膜(厚度40μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI-PA-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为 160℃的超临界CO2中浸泡30min，然后快速降压(泄压速率：5MPa/s)，对聚酰胺薄膜进行发泡，在PA薄膜表面形成纳米乳突结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到158°，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到84％，是原薄膜透光率的87％。聚酰胺薄膜的拉伸强度为243MPa，是原薄膜的98％。
对比例1
取模压成型的聚丙烯(PP)薄膜(厚度200μm)，正反两面与两块相同尺寸的聚酰亚胺薄膜(PI贴合，形成三明治结构，用夹子夹持PI-PP-PI薄膜的四边，以保持薄膜三明治结构的稳定。放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为 140℃的超临界CO2中浸泡30min，然后快速降压(泄压速率：6MPa/s)，对聚丙烯薄膜进行发泡，扫描电镜观测到在聚丙烯薄膜表面形成微米级泡孔结构。水接触角测试表明发泡后接触角达到135°，图4展示了薄膜表面微观结构和水接触角，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率达到22％，是原薄膜透光率的25％。薄膜厚度过大，超临界CO2发泡得到微米级泡孔结构，透明度显著下降。
对比例2
取双向拉伸成型的聚丙烯薄膜(厚度30μm)，采用粒度为220目、800目、1500目、2500目砂纸，加热压印在薄膜表面，形成相应尺度为70μm、20μm、 10μm、6μm的微米结构。通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率分别为6.3％、12％、29％、33％，透明度低。不规则的微米级粗糙度使薄膜透明度显著下降。
对比例3
取双向拉伸成型的聚丙烯薄膜(厚度30μm)，采用500目的铁丝网，加热压印在薄膜表面，形成30μm的微米方块阵列结构，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率为62％，半透明。水接触角达到145°。规则的微米级粗糙度使薄膜有较好的疏水性能，但透明度下降明显。
对比例4
取模压成型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜(厚度80μm)，表面不采用遮盖物，放入高压反应釜中，在压力为18MPa，温度为90℃的超临界CO2中浸泡30min，然后快速降压(泄压速率：8MPa/s)，对聚甲基丙烯酸甲酯薄膜进行发泡，扫描电镜观测到在PMMA薄膜表面形成微米级泡孔结构，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率为10％，不透明。
对比例5
取流延成型的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET，厚度100μm)，采用低温O2等离子体烧蚀，O2进气速率为0.3～0.4NL/min，烧蚀0.5～3min，在PET表面形成纳米孔结构，然后在表面气相沉积接枝上全氟癸基三乙氧基硅烷，通过紫外可见分光光度计测得薄膜的可见光透过率为79％，水接触角达到158°。工艺复杂，力学性能也显著降低，纵向拉伸强度由原薄膜196MPa降为122MPa，下降 37％。

Claims (4)

1.一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，将透明热塑性聚合物薄膜的两面用遮盖片或膜进行覆盖贴合，进行超临界CO2发泡，发泡的压力为7MPa-25MPa，温度为50-160℃，浸泡时间为30-180min，泄压速率为0.5～8MPa/s，透明热塑性聚合物薄膜的厚度为10-100μm，遮盖片或膜的材料为聚酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，透明热塑性聚合物薄膜由如下材料中的一种或多种制成：聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括将透明热塑性聚合物薄膜放置在超临界发泡高压反应釜中进行超临界CO2发泡。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，透明热塑性聚合物薄膜采用流延成型或定向拉伸成型工艺进行制备。
CN201710662040.6A 2017-08-04 2017-08-04 一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法 Active CN107513176B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710662040.6A CN107513176B (zh) 2017-08-04 2017-08-04 一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710662040.6A CN107513176B (zh) 2017-08-04 2017-08-04 一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107513176A CN107513176A (zh) 2017-12-26
CN107513176B true CN107513176B (zh) 2020-05-22

Family

ID=60721941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710662040.6A Active CN107513176B (zh) 2017-08-04 2017-08-04 一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107513176B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109762198A (zh) * 2019-01-07 2019-05-17 晋江国盛新材料科技有限公司 一种高透光性发泡弹性材料的成型工艺
CN113121864B (zh) * 2019-12-31 2023-01-03 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 聚酰胺弹性体发泡材料及其制备方法
CN112144042B (zh) * 2020-09-11 2021-09-24 大连理工大学 一种基于超临界流体脉冲的半导体薄膜可控生长系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954256A (en) * 1989-05-15 1990-09-04 Pall Corporation Hydrophobic membranes
CN101775744A (zh) * 2010-01-20 2010-07-14 天津工业大学 一种织物的超疏水改性方法
CN102128060A (zh) * 2011-04-28 2011-07-20 武汉大学 一种超疏水空心除湿静叶
CN102532577A (zh) * 2011-12-30 2012-07-04 四川理工学院 一种利用超临界co2快速膨胀法制备超疏水表面的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954256A (en) * 1989-05-15 1990-09-04 Pall Corporation Hydrophobic membranes
CN101775744A (zh) * 2010-01-20 2010-07-14 天津工业大学 一种织物的超疏水改性方法
CN102128060A (zh) * 2011-04-28 2011-07-20 武汉大学 一种超疏水空心除湿静叶
CN102532577A (zh) * 2011-12-30 2012-07-04 四川理工学院 一种利用超临界co2快速膨胀法制备超疏水表面的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107513176A (zh) 2017-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107513176B (zh) 一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法
Yang et al. Superhydrophobic modification of ceramic membranes for vacuum membrane distillation
CN108424543B (zh) 可调控透光率的力响应型表面褶皱的制备方法
JP2020535032A (ja) 超臨界流体により金型を要することなく立体構造発泡製品を製造する方法
GB2251205A (en) Novel polypropylene microporous film
ES2147723T3 (es) Procedimiento para producir articulos moldeados a partir de laminas termoplasticas reforzadas.
DE602006016959D1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines formteils aus kunststoff
CN108586791B (zh) 一种具有梯度孔结构的发泡材料及其制备方法
JPH07258456A (ja) 非孔質重合体組成物から多孔質重合体製品を製造する方法及びその製品
IT201900012666A1 (it) Perline espanse con gradienti di morfologia e/o densità, e schiume sinterizzate da esse ottenute
TW201615378A (zh) 用於製造硬質發泡芯材之聚（甲基）丙烯醯亞胺粒子在封閉式模具中隨壓力之模發泡
CN112827372A (zh) 一种聚四氟乙烯微孔膜的制备方法
CN105369694A (zh) 一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝及其制备方法
CN110898689B (zh) 具有纳米多孔结构的平板膜及其制备方法
GB2364266A (en) Improvements in and relating to the moulding of composite materials
Zhou et al. Blood platelet’s behavior on nanostructured superhydrophobic surface
JP2003003006A5 (zh)
CN112980028A (zh) 一种具有多孔界面的聚合物材料及其制备方法
CN105524296A (zh) 一种微孔聚碳酸酯的制备方法
KR100791801B1 (ko) 표면 치밀화된 발포체의 제조방법, 당해 방법으로 제조된 표면 치밀화된 발포체 성형물 및 당해 성형물을 사용하여 제조한 용품
US20210394231A1 (en) Method for preparing porous polymer film having controlled pore depth, and porous polymer film prepared thereby
CN111136898A (zh) 一种三维同步拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜及制备方法
CN107630365B (zh) 一种超润湿织物的制备方法
CN106142592B (zh) 一种真空袋压成型方法及用于真空袋压成型的隔离膜
CN212331822U (zh) 一种三维同步拉伸聚四氟乙烯微孔薄膜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant