CN109503876A - 一种疏水材料的亲水性改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水材料的亲水性改性方法，所述的方法是使用疏水材料作为基层，并将吸水的多孔薄膜载体铺设在疏水材料上，将水性亲水剂平铺在疏水材料表面，干燥即形成亲水涂层，所述的疏水材料采用PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料，所述的水性亲水剂采用有机硅类表面活性剂或酯类亲水剂，所述的多孔薄膜载体采用吸水的纺织物、无纺布或纸类纤维材料，本发明的方法简单易行，成本低廉，无需复杂的生产设备，且适用于TPU、PVC等这类极难处理的疏水薄膜材料，使有机玻璃、PET、PVC、TPU等疏水难处理的材料具备亲水的表面性质，解决了水性亲水剂在喷涂或直接涂抹过程中不易平铺在疏水表面的问题。

Description

一种疏水材料的亲水性改性方法
技术领域
本发明涉及疏水材料领域，具体为一种疏水材料的亲水性改性方法，可使疏水的材料表面附着一层亲水涂层，操作简便。
背景技术
表面改性就是指在保持材料或制品原性能的前提下，赋予其表面新的性能，如亲水性、生物相容性、抗静电性能、染色性能等。表面改性的方法包括:表面化学反应法、表面接枝法、表面复合化法等，主要技术工艺包括物理涂覆、化学包覆、沉淀反应、机械力化学和插层改性等。表面改性广泛应用于各个领域，其中，对有机玻璃、PET、PVC等疏水性的薄膜材料进行表面修饰，使其具有亲水性的工艺过程，在农业大棚膜、防雾保鲜膜、汽车内饰等方面应用广泛。
以农业大棚膜为例。大棚膜用于寒冷天气条件下的保温，往往需要保持室内的高湿度和良好的透光性。然而，由于室内外温差大，且大棚膜常使用的PE、PO和PVC等材料往往都是疏水性材料，因此室内的水蒸气极易在大棚膜内表面凝结成小水滴，形成白雾影响透光。如果采用合适的表面改性方法，使原本疏水的表面具有亲水性，就可以使凝结的白雾形成水膜，降低对光照的散射，提高透光率。农膜上所采用的表面改性方法包括成膜生产中内添加防雾剂和外涂防雾剂两种。内添加防雾剂往往会因为防雾剂与薄膜原材料的不相容性，而无法成膜或极易流失。而外涂型防雾剂往往是水性溶液，又会因为材料表面的疏水性而造成喷涂或涂抹过程中溶液无法平铺，造成防雾剂不易附着在表面。针对以上问题，可采用的方法有预处理和镀膜等。预处理即通过电弧、离子轰击等方法使材料表面增加含氧官能团，增强亲水剂的附着力。而镀膜的方法即先在疏水的材料表面通过热固或UV光固的方法增加一层过渡层，该过渡层的上下两面具有两种性质，可分别附着疏水的材料表面和亲水的涂层。但是以上两类方法均增加了表面处理难度，工艺复杂且成本高昂。
目前没有有效且低成本的对疏水表面做亲水处理的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种疏水材料的亲水性改性方法，使有机玻璃、PET、PVC、TPU等疏水难处理的材料具备亲水的表面性质，解决了水性亲水剂在喷涂或直接涂抹过程中不易平铺在疏水表面的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种疏水材料的亲水性改性方法，所述的方法是使用疏水材料作为基层，并将吸水的多孔薄膜载体铺设在疏水材料上，将水性亲水剂平铺在疏水材料表面，干燥即形成亲水涂层。
优选的，所述的疏水材料采用PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料。
优选的，所述的水性亲水剂采用有机硅类表面活性剂或酯类亲水剂。
优选的，所述的多孔薄膜载体采用吸水的纺织物、无纺布或纸类纤维材料。
优选的， 具体的操作过程：第一步，选择疏水材料：首先选择PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料中的任意一种材料作为疏水材料；
第二步，固定疏水材料：使用固定装置将选好的疏水材料固定，疏水材料在固定时，要使疏水材料平铺；
第三步，选择多孔薄膜载体：从吸水的纺织物、无纺布和纸类纤维材料中任选一种材料作为多孔薄膜载体；
第四步，铺设多孔薄膜载体：将选择的多孔薄膜载体平铺在疏水材料待处理的表面上，然后使用压平机碾压多孔薄膜载体，然后再使用固定装置将多孔薄膜载体固定在疏水材料上；
第五步，涂抹水性亲水剂：从有机类表面活性剂和酯类亲水剂中任选一种溶液作为水性亲水剂，然后将水性亲水剂用高速搅拌机进行充分搅拌后，将水性亲水剂倒入喷涂枪内，然后通过喷涂枪将水性亲水剂喷洒到多孔薄膜载体上，使水性亲水剂铺满疏水材料的整个表面；
第六步，制备亲水涂层：将喷洒有水性亲水剂的疏水材料移送到晾晒房内，然后等待喷涂的水性亲水剂晾干或晒干，然后使用剥离设备将多孔薄膜载体从疏水材料上剥离，即在疏水材料表面制备一层亲水涂层。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的方法简单易行，成本低廉，无需复杂的生产设备，且适用于TPU、PVC等这类极难处理的疏水薄膜材料，使有机玻璃、PET、PVC、TPU等疏水难处理的材料具备亲水的表面性质，解决了水性亲水剂在喷涂或直接涂抹过程中不易平铺在疏水表面的问题。
附图说明
图1为本发明的操作步骤示意图。
图中：1、疏水材料；2、水性亲水剂；3、多孔薄膜载体；4、亲水涂层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种疏水材料的亲水性改性方法，所述的方法是使用疏水材料1作为基层，并将吸水的多孔薄膜载体3铺设在疏水材料1上，将水性亲水剂2平铺在疏水材料1表面，干燥即形成亲水涂层4。
所述的疏水材料1采用PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料。
所述的水性亲水剂2采用有机硅类表面活性剂或酯类亲水剂。
所述的多孔薄膜载体3采用吸水的纺织物、无纺布或纸类纤维材料。
具体的操作过程：第一步，选择疏水材料1：首先选择PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料中的任意一种材料作为疏水材料1；
第二步，固定疏水材料1：使用固定装置将选好的疏水材料1固定，疏水材料1在固定时，要使疏水材料1平铺，避免疏水材料1出现褶皱现象；
第三步，选择多孔薄膜载体3：从吸水的纺织物、无纺布和纸类纤维材料中任选一种材料作为多孔薄膜载体3；
第四步，铺设多孔薄膜载体3：将选择的多孔薄膜载体3平铺在疏水材料1待处理的表面上，进而方便压平机碾压多孔薄膜载体3，然后使用压平机碾压多孔薄膜载体3，进而使多孔薄膜载体3紧贴在疏水材料1待处理的表面上，然后再使用固定装置将多孔薄膜载体3固定在疏水材料1上，进而方便涂抹水性亲水剂2；
第五步，涂抹水性亲水剂2：从有机类表面活性剂和酯类亲水剂中任选一种溶液作为水性亲水剂2，然后将水性亲水剂2用高速搅拌机进行充分搅拌后，进而使水性亲水剂2内的各成分能够混合均匀，进而增强水性亲水剂2的粘附效果，将水性亲水剂2倒入喷涂枪内，然后通过喷涂枪将水性亲水剂2喷洒到多孔薄膜载体3上，使水性亲水剂2铺满疏水材料1的整个表面，进而便于亲水涂层4的制备；
第六步，制备亲水涂层4：将喷洒有水性亲水剂2的疏水材料1移送到晾晒房内，即加快水性亲水剂2内水分的蒸发，进而加快亲水涂层4的制备速度，然后等待喷涂的水性亲水剂2晾干或晒干，然后使用剥离设备将多孔薄膜载体3从疏水材料1上剥离，即在疏水材料1表面制备一层亲水涂层4。
工作原理：一种疏水材料的亲水性改性方法，首先选择PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料中的任意一种材料作为疏水材料1，使用固定装置将选好的疏水材料1固定，疏水材料1在固定时，要使疏水材料1平铺，避免疏水材料1出现褶皱现象，然后从吸水的纺织物、无纺布和纸类纤维材料中任选一种材料作为多孔薄膜载体3，然后将将选择的多孔薄膜载体3平铺在疏水材料1待处理的表面上，进而方便压平机碾压多孔薄膜载体3，然后使用压平机碾压多孔薄膜载体3，进而使多孔薄膜载体3紧贴在疏水材料1待处理的表面上，然后再使用固定装置将多孔薄膜载体3固定在疏水材料1上，进而方便涂抹水性亲水剂2，然后从有机类表面活性剂和酯类亲水剂中任选一种溶液作为水性亲水剂2，然后将水性亲水剂2用高速搅拌机进行充分搅拌后，进而使水性亲水剂2内的各成分能够混合均匀，进而增强水性亲水剂2的粘附效果，将水性亲水剂2倒入喷涂枪内，然后通过喷涂枪将水性亲水剂2喷洒到多孔薄膜载体3上，使水性亲水剂2铺满疏水材料1的整个表面，进而便于亲水涂层4的制备，然后将喷洒有水性亲水剂2的疏水材料1移送到晾晒房内，即加快水性亲水剂2内水分的蒸发，进而加快亲水涂层4的制备速度，然后等待喷涂的水性亲水剂2晾干或晒干，然后使用剥离设备将多孔薄膜载体3从疏水材料1上剥离，即在疏水材料1表面制备一层亲水涂层4。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种疏水材料的亲水性改性方法，其特征在于：所述的方法是使用疏水材料（1）作为基层，并将吸水的多孔薄膜载体（3）铺设在疏水材料（1）上，将水性亲水剂（2）平铺在疏水材料（1）表面，干燥即形成亲水涂层（4）。
2.根据权利要求1所述的一种疏水材料的亲水性改性方法，其特征在于：所述的疏水材料（1）采用PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料。
3.根据权利要求1所述的一种疏水材料的亲水性改性方法，其特征在于：所述的水性亲水剂（2）采用有机硅类表面活性剂或酯类亲水剂。
4.根据权利要求1所述的一种疏水材料的亲水性改性方法，其特征在于：所述的多孔薄膜载体（3）采用吸水的纺织物、无纺布或纸类纤维材料。
5.根据权利要求1所述的一种疏水材料的亲水性改性方法，其特征在于： 具体的操作过程：第一步，选择疏水材料（1）：首先选择PMMA、PET、PVC、TPU、PE、PO、EVA或PC聚合物材料中的任意一种材料作为疏水材料（1）；
第二步，固定疏水材料（1）：使用固定装置将选好的疏水材料（1）固定，疏水材料（1）在固定时，要使疏水材料（1）平铺；
第三步，选择多孔薄膜载体（3）：从吸水的纺织物、无纺布和纸类纤维材料中任选一种材料作为多孔薄膜载体（3）；
第四步，铺设多孔薄膜载体（3）：将选择的多孔薄膜载体（3）平铺在疏水材料（1）待处理的表面上，然后使用压平机碾压多孔薄膜载体（3），然后再使用固定装置将多孔薄膜载体（3）固定在疏水材料（1）上；
第五步，涂抹水性亲水剂（2）：从有机类表面活性剂和酯类亲水剂中任选一种溶液作为水性亲水剂（2），然后将水性亲水剂（2）用高速搅拌机进行充分搅拌后，将水性亲水剂（2）倒入喷涂枪内，然后通过喷涂枪将水性亲水剂（2）喷洒到多孔薄膜载体（3）上，使水性亲水剂（2）铺满疏水材料（1）的整个表面；
第六步，制备亲水涂层（4）：将喷洒有水性亲水剂（2）的疏水材料（1）移送到晾晒房内，然后等待喷涂的水性亲水剂（2）晾干或晒干，然后使用剥离设备将多孔薄膜载体（3）从疏水材料（1）上剥离，即在疏水材料（1）表面制备一层亲水涂层（4）。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhu Jia

Inventor after: Xu Weichao

Inventor after: Zhuang Shendong

Inventor after: Zhang Yong

Inventor after: Hui Zhipeng

Inventor after: Tang Liangliang

Inventor after: Chen Chuanlu

Inventor before: Zhu Jia

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Application publication date: 20190322

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