CN109796620A - 一种提高pet膜亲水性的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高PET膜亲水性的处理工艺，涉及新材料技术领域，包括以下步骤：（1）将PET膜浸泡到去离子水中；（2）将PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中；（3）将PET膜置于微波等离子体处理器腔体中，将取出的PET膜浸入浸渍液a中，再浸泡到浸渍液b中；经过本发明工艺处理后的PET膜材料表面接触角明显下降，PET膜表面的亲水性能明显增强。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种提高PET膜亲水性的处理工艺。
背景技术
PET膜又名耐高温聚酯薄膜。它具有优异的物理性能、化学性能及尺寸稳定性、透明性、可回收性，可广泛的应用于磁记录、感光材料、电子、电气绝缘、工业用膜、包装装饰、屏幕保护、光学级镜面表面保护等领域。PET薄膜是一种性能比较全面的包装薄膜。其透明性好，有光泽。未经处理的PET膜的水接触角为89-93°左右，亲水性能一般，为了提高PET膜的亲水性需要对其进行处理。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高PET膜亲水性的处理工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高PET膜亲水性的处理工艺，包括以下步骤：
（1）将PET膜浸泡到去离子水中，在浸泡清洗35-40min，然后过滤，烘干至恒重；
（2）将上述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，加热至60-63℃，以120r/min转速搅拌30min，然后再调节温度值72-75℃，保温1小时，然后，过滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，得到改性PET膜；所述改性液按重量份计由以下成分制成：丙烯酰胺3-5、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸4-6、乙烯基膦酸1.2-1.4、腐殖酸钠2-4、氯化铈0.02-0.05、钼酸盐1.5-1.8、去离子水80-85；
（3）将上述得到的改性PET膜置于微波等离子体处理器腔体中，将微波等离子体处理器腔体内抽真空，然后再向微波等离子体腔体内通入氨气和氧气混合气体，待微波等离子体腔体内气体压力达到1.25-1.3Pa时，在225-230W功率、放电频率2.5GHz下处理112-115s，然后取出处理后的PET膜，将取出的PET膜浸入浸渍液a中，在52-54℃下浸泡40-45min，然后取出，清洗，烘干至恒重，再浸泡到浸渍液b中，在58-62℃下浸泡20-25min，超声波处理3-4min，然后继续加热至70℃，保温1小时，取出，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重，即可；
所述浸渍液a按重量份计由以下成分制成：γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-1.8、乙醇5-7、碳酸氢铵2.5-3.2、戊二醛7.6-8.5、山梨酸钾0.8-1.3、去离子水55-60；
所述浸渍液b按重量份计由以下成分制成：N-酰基谷氨酸盐0.12-0.16、丁二酰亚胺0.5-0.9、谷氨酸15.5-18.3、亮氨酸5.7-6.4、对苯二硼酸1.2-1.7、去离子水60-62。
进一步的，步骤（1）所述PET膜在去离子水中浸泡温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，混合比例为90g：300mL。
进一步的，步骤（2）所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾中一种或多种任意组合。
进一步的，步骤（3）所述氨气和氧气混合气体中常温常压下氨气与氧气体积比为10:1。
进一步的，步骤（3）所述超声波频率为55kHz，功率为1000W。
有益效果：经过本发明工艺处理后的PET膜材料表面接触角明显下降，PET膜表面的亲水性能明显增强，同时经过本发明工艺处理后的PET膜的拉伸性能具有小幅度的提高，相较于未处理前提高了3.5%左右，本发明通过在40℃去离子水中对PET膜浸泡处理，能够有效的去除PET膜表面的污渍，便于后续处理，再通过采用丙烯酰胺改性液对PET膜进行改性处理，能够有效的提高PET膜材料表面活性，增加PET膜材料表面分子上的活性基团，便于后续等离子体处理对PET膜的改性，再通过对PET膜的等离子体处理，能够有效的在PET膜材料表面接枝氨基，通过采用一定比例的氨气与氧气混合气体作为处理气体，能够有效的提高氨基的接枝率，从而提高后续处理后的PET膜材料表面的亲水性，然后再将经过等离子体处理后的PET膜材料经过浸渍液a处理，能够有效的与经过等离子体处理后的PET膜材料上基团进一步反应，从而使得反应后的PET膜材料表面能够附带大量的活性基团，然后再将PET膜与浸渍液b浸泡处理，使得PET膜材料能够稳定的结合大量的亲水基团，同时，通过浸渍液a与浸渍液b的协同作用处理，能够使得PET膜材料稳定和非常强的亲水性，同时表面润湿性能优异。
附图说明
图1是纯PET膜接触角图。
图2是实施例1处理后的纯PET膜的接触角图。
具体实施方式
实施例1
一种提高PET膜亲水性的处理工艺，包括以下步骤：
（1）将PET膜浸泡到去离子水中，在浸泡清洗35min，然后过滤，烘干至恒重；
（2）将上述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，加热至60℃，以120r/min转速搅拌30min，然后再调节温度值72℃，保温1小时，然后，过滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，得到改性PET膜；所述改性液按重量份计由以下成分制成：丙烯酰胺3、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸4、乙烯基膦酸1.2、腐殖酸钠2、氯化铈0.02、钼酸盐1.5、去离子水80-85；
（3）将上述得到的改性PET膜置于微波等离子体处理器腔体中，将微波等离子体处理器腔体内抽真空，然后再向微波等离子体腔体内通入氨气和氧气混合气体，待微波等离子体腔体内气体压力达到1.25Pa时，在225W功率、放电频率2.5GHz下处理112s，然后取出处理后的PET膜，将取出的PET膜浸入浸渍液a中，在52℃下浸泡40min，然后取出，清洗，烘干至恒重，再浸泡到浸渍液b中，在58℃下浸泡20min，超声波处理3min，然后继续加热至70℃，保温1小时，取出，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重，即可；
所述浸渍液a按重量份计由以下成分制成：γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5、乙醇5、碳酸氢铵2.5、戊二醛7.6、山梨酸钾0.8、去离子水55；
所述浸渍液b按重量份计由以下成分制成：N-酰基谷氨酸盐0.12、丁二酰亚胺0.5、谷氨酸15.5、亮氨酸5.7、对苯二硼酸1.2、去离子水60。
进一步的，步骤（1）所述PET膜在去离子水中浸泡温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，混合比例为90g：300mL。
进一步的，步骤（2）所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾中一种或多种任意组合。
进一步的，步骤（3）所述氨气和氧气混合气体中常温常压下氨气与氧气体积比为10:1。
进一步的，步骤（3）所述超声波频率为55kHz，功率为1000W。
实施例2
一种提高PET膜亲水性的处理工艺，包括以下步骤：
（1）将PET膜浸泡到去离子水中，在浸泡清洗40min，然后过滤，烘干至恒重；
（2）将上述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，加热至63℃，以120r/min转速搅拌30min，然后再调节温度值75℃，保温1小时，然后，过滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，得到改性PET膜；所述改性液按重量份计由以下成分制成：丙烯酰胺5、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6、乙烯基膦酸1.4、腐殖酸钠4、氯化铈0.05、钼酸盐1.8、去离子水80-85；
（3）将上述得到的改性PET膜置于微波等离子体处理器腔体中，将微波等离子体处理器腔体内抽真空，然后再向微波等离子体腔体内通入氨气和氧气混合气体，待微波等离子体腔体内气体压力达到1.3Pa时，在230W功率、放电频率2.5GHz下处理115s，然后取出处理后的PET膜，将取出的PET膜浸入浸渍液a中，在52-54℃下浸泡45min，然后取出，清洗，烘干至恒重，再浸泡到浸渍液b中，在62℃下浸泡25min，超声波处理4min，然后继续加热至70℃，保温1小时，取出，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重，即可；
所述浸渍液a按重量份计由以下成分制成：γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.8、乙醇7、碳酸氢铵3.2、戊二醛8.5、山梨酸钾1.3、去离子水60；
所述浸渍液b按重量份计由以下成分制成：N-酰基谷氨酸盐0.16、丁二酰亚胺0.9、谷氨酸18.3、亮氨酸6.4、对苯二硼酸1.7、去离子水62。
进一步的，步骤（1）所述PET膜在去离子水中浸泡温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，混合比例为90g：300mL。
进一步的，步骤（2）所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾中一种或多种任意组合。
进一步的，步骤（3）所述氨气和氧气混合气体中常温常压下氨气与氧气体积比为10:1。
进一步的，步骤（3）所述超声波频率为55kHz，功率为1000W。
实施例3
一种提高PET膜亲水性的处理工艺，包括以下步骤：
（1）将PET膜浸泡到去离子水中，在浸泡清洗38min，然后过滤，烘干至恒重；
（2）将上述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，加热至62℃，以120r/min转速搅拌30min，然后再调节温度值73℃，保温1小时，然后，过滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，得到改性PET膜；所述改性液按重量份计由以下成分制成：丙烯酰胺4、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5、乙烯基膦酸1.3、腐殖酸钠3、氯化铈0.04、钼酸盐1.6、去离子水80-85；
（3）将上述得到的改性PET膜置于微波等离子体处理器腔体中，将微波等离子体处理器腔体内抽真空，然后再向微波等离子体腔体内通入氨气和氧气混合气体，待微波等离子体腔体内气体压力达到1.28Pa时，在228W功率、放电频率2.5GHz下处理113s，然后取出处理后的PET膜，将取出的PET膜浸入浸渍液a中，在53℃下浸泡42min，然后取出，清洗，烘干至恒重，再浸泡到浸渍液b中，在60℃下浸泡22min，超声波处理3.5min，然后继续加热至70℃，保温1小时，取出，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重，即可；
所述浸渍液a按重量份计由以下成分制成：γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.6、乙醇6、碳酸氢铵2.8、戊二醛7.9、山梨酸钾0.9、去离子水58；
所述浸渍液b按重量份计由以下成分制成：N-酰基谷氨酸盐0.13、丁二酰亚胺0.7、谷氨酸16.3、亮氨酸5.9、对苯二硼酸1.4、去离子水61。
进一步的，步骤（1）所述PET膜在去离子水中浸泡温度为40℃。
进一步的，步骤（2）所述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，混合比例为90g：300mL。
进一步的，步骤（2）所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾中一种或多种任意组合。
进一步的，步骤（3）所述氨气和氧气混合气体中常温常压下氨气与氧气体积比为10:1。
进一步的，步骤（3）所述超声波频率为55kHz，功率为1000W。
对比例1：与实施例1区别仅在于将步骤（2）中丙烯酰胺改性液替换为清水。
对比例2：与实施例1区别仅在于步骤（3）中不经过微波等离子体处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于步骤（3）中将浸渍液a替换为清水。
对比例4：与实施例1区别仅在于将步骤（3）中将浸渍液b替换为清水。
对照组：未经处理的纯PET膜。
对相同的纯PET薄膜随机分成数组，每组分别采用实施例与对比例方法进行处理，采用OCA 20 型视频光学水接触角测定 ,Dataphysics公司，对比；
表1
由表1可以看出本发明制备的PET膜具有良好的亲水性能。
以实施例1方法对纯PET膜进行处理，对比实施例1方法中等离子体处理功率不同对PET膜接触角的影响：
表2
由表2可以看出，不同微波等离子体处理功率对处理后的PET膜接触角的影响不同。
Claims (6)
1.一种提高PET膜亲水性的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将PET膜浸泡到去离子水中，在浸泡清洗35-40min，然后过滤，烘干至恒重；
（2）将上述烘干烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，加热至60-63℃，以120r/min转速搅拌30min，然后再调节温度值72-75℃，保温1小时，然后，过滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，得到改性PET膜；所述改性液按重量份计由以下成分制成：丙烯酰胺3-5、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸4-6、乙烯基膦酸1.2-1.4、腐殖酸钠2-4、氯化铈0.02-0.05、钼酸盐1.5-1.8、去离子水80-85；
（3）将上述得到的改性PET膜置于微波等离子体处理器腔体中，将微波等离子体处理器腔体内抽真空，然后再向微波等离子体腔体内通入氨气和氧气混合气体，待微波等离子体腔体内气体压力达到1.25-1.3Pa时，在225-230W功率、放电频率2.5GHz下处理112-115s，然后取出处理后的PET膜，将取出的PET膜浸入浸渍液a中，在52-54℃下浸泡40-45min，然后取出，清洗，烘干至恒重，再浸泡到浸渍液b中，在58-62℃下浸泡20-25min，超声波处理3-4min，然后继续加热至70℃，保温1小时，取出，采用去离子水清洗，真空干燥至恒重，即可；
所述浸渍液a按重量份计由以下成分制成：γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-1.8、乙醇5-7、碳酸氢铵2.5-3.2、戊二醛7.6-8.5、山梨酸钾0.8-1.3、去离子水55-60；
所述浸渍液b按重量份计由以下成分制成：N-酰基谷氨酸盐0.12-0.16、丁二酰亚胺0.5-0.9、谷氨酸15.5-18.3、亮氨酸5.7-6.4、对苯二硼酸1.2-1.7、去离子水60-62。
2.如权利要求1所述的一种提高PET膜亲水性的处理工艺，其特征在于，步骤（1）所述PET膜在去离子水中浸泡温度为40℃。
3.如权利要求1所述的一种提高PET膜亲水性的处理工艺，其特征在于，步骤（2）所述烘干后的PET膜浸泡到丙烯酰胺改性液中，混合比例为90g：300mL。
4.如权利要求1所述的一种提高PET膜亲水性的处理工艺，其特征在于，步骤（2）所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾中一种或多种任意组合。
5.如权利要求1所述的一种提高PET膜亲水性的处理工艺，其特征在于，步骤（3）所述氨气和氧气混合气体中常温常压下氨气与氧气体积比为10:1。
6.如权利要求1所述的一种提高PET膜亲水性的处理工艺，其特征在于，步骤（3）所述超声波频率为55kHz，功率为1000W。
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