CN112390976B - 一种疏水物品表面亲水化的方法 - Google Patents

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Abstract

一种疏水物品表面亲水化的方法，包括：步骤1，制备极性聚合物的水溶液，所述水溶液成分包括：(1)由结构式1表示的极性聚合物，其含量为0.5–20mg/mL，

Description

一种疏水物品表面亲水化的方法
技术领域
本发明属于固体表面处理领域，具体涉及一种实现疏水物品表面亲水化的方法。
背景技术
在人类生产生活中，合成高分子材料，如塑料、树脂和纤维扮演不可或缺的角色。在众多合成高分子材料中，很多具有重要工业价值的合成高分子材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等都是非极性或弱极性的。与之相伴的是其表面能通常非常低，这不仅赋予这类高分子材料良好的绝缘性和耐腐蚀性，同时也造成这类高分子材料表面物理化学性质非常惰性，特别是体现在其表面非常疏水，在常温常压下在空气中水滴在其表面的接触角(θw/a)大于90度(接触角测量所用水滴的体积为2–3微升)。目前全球的涂料工业正在加快实现以绿色环保的以水性涂料取代传统油性涂料，以减少有机挥发物的排放，消除有机挥发物对人体健康和生态环境的危害。可是因为低极性高分子表面的表面能明显小于水的表面张力，因此以水为分散介质的水基涂料无法有效地浸润这样的高分子表面，很难铺展成一层均匀的液膜。为了促进水基涂料在其上有效铺展，疏水高分子表面需要通过伽马射线或高能量等离子体辐照等方法对其进行强氧化处理，增加表面能。不过目前的这些表面处理方法均需借助复杂的，庞大的设备，操作复杂，操作成本和能耗高，无法用于大规模，大面积的表面处理应用，很难和现在的涂料工艺结合。另外，这些强氧化的表面处理方法无法实现的对氟化高分子如聚四氟乙烯的表面亲水化。正是因为这些技术困难，尽管越来越的绿色环保的水基涂料被开发出来，其所使用的对象基本集中与高表面能如砖，混凝土，石灰等无机固体表面，金属表面，以及木质材料表面。截至目前，水基涂料鲜有应用于低表面能的塑料表面的涂覆。
发明内容
伴随着当代化学的高度发展，化学家在不断完善传统的以共价键结合为核心的化学合成和修饰技术，同时更是借鉴生物组织借助分子间非共价键的弱相互作用，如范德化力和氢键，将不同小分子和高分子组装在一起，形成超分子结构。蛋白质就是这种借助分子间弱相互作用组装的范例。多肽高分子链分子通过范德化力和氢键一起组装成二级结构的α-螺旋和β-折叠，后者再借助范德化力和氢键组装成具有复杂的三级乃至四级结构的蛋白质。受到生物高分子通过分子间弱相互作用组装的启发，本发明旨在基于分子间弱相互作用的方式将极性聚合物有效地，均匀地吸附在非极性或弱极性的聚合物表面，形成致密的薄膜涂层，进而开发一种简单可行的、可以大规模化应用的疏水物品表面亲水化的方法。
在本发明中，1)通过增加极性聚合物水溶液的盐浓度并且将水溶液的温度升至一定温度，减弱极性聚合物间的氢键吸引力和它们与水的分子间氢键吸引力，同时调节极性聚合物在水溶液中浓度避免极性聚合物间范德化吸引力造成极性聚合物间的聚集沉淀；2)在这个条件下引入疏水非极性或弱极性聚合物物品，其表面的碳链与水溶液中极性聚合物的碳链之间的多重范德华吸引力将会明显强于极性聚合物之间，特别是极性聚合物与水分子间的氢键吸引力，从而诱导极性聚合物吸附到疏水非极性或弱极性聚合物物品；3)伴随着水溶液的温度逐渐降至室温，所吸附在疏水物品表面的极性聚合物间以及它们与水溶液中游离极性聚合物间的范德化相互作用逐渐增强，进而帮助更多的极性聚合物在疏水的物品表面吸附成致密均匀的薄膜；4)通过向极性聚合物溶液中引入多醇、多酸、多胺或多酚类极性小分子，所在疏水物品表面吸附极性聚合物会与这些极性小分子形成多重分子间氢键，进而形成交联互串网络，抵抗干燥时极性聚合物薄膜内部应力，增强薄膜在疏水物品表面的附着力。基于上述原理，由结构式1表示的不同极性聚合物可以在碳氢聚合物如聚乙烯、氟化碳链聚合物如聚四氟乙烯、和含氧，氮原子的杂链聚合物如尼龙，聚碳酸酯和聚氨酯等各种非极性和弱极性聚合物表面有效吸附成膜，实现表面亲水化。取决于所用极性聚合物侧链极性基团的性质，亲水化后的疏水物品表面的θw/a由原来的90-130度降低至5-75度。
具体地说，本发明开发的在疏水物品表面实现亲水化的方法，包括以下步骤：
步骤1：制备极性聚合物的水溶液，其成分包括：
(1)由结构式1表示的极性聚合物，其含量为0.5–20mg/mL,
结构式1：
Figure BDA0002746113980000031
其中，n＝100–10000；X＝NH2、CH2NH2、OH、SO3H、PO3H、COOH、CONH2,或CONHC2H4OH；
(2)氯化钠,其含量为0.001–250mg/mL；
(3)多胺或多酚类的极性小分子，其含量为0–5mg/mL；
其余为水。
步骤2：将上述所制备的极性聚合物水溶液加热煮沸，保持微沸0–120分钟；
步骤3：用上述所制备的热的极性聚合物水溶液浸泡疏水物品或直接将其刷涂或喷涂在疏水的物品表面上；
这时，在处理前疏水物品表面上水滴在空气中的接触角(θw/a)大于90度(θw/a值通过测量在常温在空气中一滴体积为2–3微升的水滴在物品表面上常温常压下的几何形状)。
步骤4：在所用的极性高分子水溶液的温度降至室温后，用清水淋洗所涂覆的上述疏水物品表面，并在空气中晾干。这时，涂覆后的物品表面上θw/a在5-75度。
本发明中，由结构式1表示的极性聚合物在水中的浓度需要精细调节。通过改变极性聚合物的聚合度和浓度，以及水中的NaCl的浓度，进而调节极性聚合物在水中聚合物链间的平均距离在50-100纳米范围内，大于极性聚合物间范德化吸引力的作用距离(小于10纳米)，但是小于极性聚合物与疏水物品表面间范德化吸引力的作用距离(约150纳米)。如果极性聚合物的分子量或浓度过大，很容易在盐水溶液中聚集沉淀；极性聚合物的分子量或浓度过小，无法在疏水表面吸附成致密的薄膜。
水中NaCl的浓度也需要根据极性聚合物的分子量，在水中溶解度，在水溶液中的浓度而优化。如果极性聚合物分子量高，或在室温水中的溶解度较小，或在水溶液中的浓度高，水中NaCl的浓度需要相对减小，以保障极性聚合物在盐水中的溶解稳定性。
优选的，在步骤(1)中，由结构式1表示的极性聚合物的优选聚合度(n)在500–5000，其在水中的优选浓度在1–15mg/mL。
水中NaCl的优选浓度在0.005–20mg/mL。
另外，当在疏水物品表面涂覆极性聚合物薄膜后，在空气中晾干的过程中，水的挥发会在极性聚合物薄膜内造成应力，这不仅仅会降低干燥后的极性聚合物薄膜与疏水物品表面的附着力，还会引起干燥后的极性聚合物薄膜的龟裂，从疏水物品表面脱落。为了保障干燥后的极性聚合物薄膜与疏水物品表面之间具有良好的附着力和干燥的极性聚合物薄膜整体韧性，需要：(1)根据由结构式1表示极性聚合物的分子结构在100–10000范围内优化其聚合度；(2)在极性聚合物水溶液中引入携带多胺或多酚类极性小分子，通过这些极性小分子与极性聚合物之间的分子间氢键吸引力将所吸附在疏水物品表面的极性聚合物交联在一起，形成一个互串网络的薄膜。
为此，在步骤(1)中，在极性聚合物的水溶液中加入多胺或多酚类极性小分子。优选的多胺为三乙烯四胺或聚乙烯亚胺，优选的多酚为单宁酸、茶多酚多巴胺或多巴。这些极性小分子在水中的优选浓度为0.001–1mg/mL。
在涂覆疏水物品表面之前，所制得极性聚合物的水溶液需要通过加热保障水溶液中的极性聚合物以单根高分子链的形式溶解在水中，同时通过升温，进一步消弱极性聚合物间的氢键吸引力和它们与水的分子间氢键吸引力。步骤(2)中，将上述所制备的极性聚合物水溶液加热至沸腾，并保持微沸0–120分钟，优选的，保持微沸30–60分钟。
步骤(3)中，将热的极性聚合物水溶液涂覆在疏水物品表面的方法包括：
(1)浸泡法：将待涂覆的疏水物品直接浸泡在热的极性聚合物水溶液，在水溶液的温度降至室温后，取出疏水物品，用大量的清水淋洗，在空气中晾干；
(2)刷涂法：用毛刷将热的极性聚合物水溶液均匀涂覆在疏水物品表面，待所涂覆的水溶液的温度降至室温后，用大量的清水淋洗疏水物品表面，在空气中晾干；
(3)喷涂法：用喷枪将热的极性聚合物水溶液均匀喷洒在疏水物品表面，待所涂覆的水溶液的温度降至室温后，用大量的清水淋洗疏水物品表面，在空气中晾干；
可以利用本发明的方法实现表面亲水化的疏水物品包括θw/a大于90度的碳链、氟化碳链、或杂链聚合物材料，或这些聚合物所涂覆的木质材料、金属材料所制成的物品。其中：(1)碳链聚合物包括：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、异戊橡胶或丁苯橡胶等(2)氟化碳链聚合物包括：聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯等；(3)杂链聚合物包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚氯乙烯、聚氨酯或聚碳酸酯等。
附图说明
图1为处理溶液中不同高分子含量对接触角的影响(参照实施例1，以聚乙烯胺为例)。
图2为处理溶液中不同氯化钠含量对接触角的影响(参照实施例1，以聚乙烯胺为例)。
图3为不同聚合度的高分子对接触角的影响(参照实施例16，以聚乙烯醇为例)。
图4为极性小分子含量对接触角的影响(参照实施例21，以单宁酸为例)。
图5为不同高分子对同种材质基板接触角的影响(参照实施例28，以聚丙烯板为例，高分子括号内数字为其聚合度)。
图6同一高分子对不同种材质基板接触角w/a的影响(参照实施例21，以聚丙烯酸(6000)为例)。
图7为不同涂敷方法对接触角w/a的影响(参照实施例1、10、17、21，以聚丙烯板为例，高分子括号内数字为其聚合度)。
图8为不同极性小分子对接触角的影响(参照实施例13，以聚丙烯板为例)。
具体实施方式
这里将详细地通过示例性实施例对本发明的技术方案进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是本发明具有代表性的例子。由这些示例性实施例，更能突显本发明实际应用中的卓越效果。图6同一高分子对不同种材质基板接触角θw/a的影响(参照实施例21，以聚丙烯酸(6000)为例)。图7为不同涂敷方法对接触角θw/a的影响(参照实施例1、10、17、21，以聚丙烯板为例)(高分子括号内数字为其聚合度)。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
将1g聚乙烯胺(聚合度600)、1g氯化钠和0.1g茶多酚分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和茶多酚完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚碳酸酯板浸没于微沸的聚乙烯胺/氯化钠/茶多酚复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚碳酸酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚碳酸酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯胺/氯化钠/茶多酚复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到35度左右，证明聚碳酸酯表面涂覆了一层聚乙烯胺/茶多酚复合亲水膜。
实施例2
将10g聚乙烯胺(聚合度600)、1g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚碳酸酯板浸没于微沸的聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚碳酸酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚碳酸酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到33度左右，证明聚碳酸酯表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例3
将10g聚乙烯胺(聚合度600)、5g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚碳酸酯板浸没于微沸聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚碳酸酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚碳酸酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到30度左右，证明聚碳酸脂表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例4
将5g聚乙烯胺(聚合度600)、5g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚碳酸酯板浸没于微沸的聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚碳酸酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚碳酸酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到33度左右，证明聚碳酸酯表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例5
将10g聚乙烯胺(聚合度600)、20g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚碳酸酯板浸没于微沸聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚碳酸酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚碳酸脂板放置于空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到28度左右，证明聚碳酸脂表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例6
将20g聚乙烯胺(聚合度600)、5g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚碳酸酯板浸没于微沸聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚碳酸酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚碳酸酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到20度左右，证明聚碳酸酯表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例7
将20g聚乙烯胺(聚合度600)、5g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后用毛刷将热的聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液均匀涂覆在聚碳酸酯板表面，待所涂覆的水溶液的温度降至室温后，用大量的清水淋洗聚碳酸酯板，在空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述用聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到18度左右，证明聚碳酸酯表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例8
将20g聚乙烯胺(聚合度600)、5g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯胺，氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸60分钟。然后用喷枪将热的聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液均匀喷洒在聚碳酸酯板表面，待所涂覆的水溶液的温度降至室温后，用大量的清水淋洗聚碳酸酯板，在空气中晾干。涂覆前聚碳酸酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述用聚乙烯胺/氯化钠/单宁酸复合水溶液喷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到17度左右，证明聚碳酸酯表面涂覆了一层聚乙烯胺/单宁酸复合亲水膜。
实施例9
将15g聚丙烯基胺(聚合度230)、1g氯化钠和0.001g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺，氯化钠和多巴完全溶解后，保持微沸0分钟。然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯板浸没于微沸聚丙烯基胺/氯化钠/多巴复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚对苯二甲酸乙二醇酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚对苯二甲酸乙二醇酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯基胺/氯化钠/多巴复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到20度左右，证明聚对苯二甲酸乙二醇酯板表面涂覆了一层聚丙烯基胺/多巴复合亲水膜。
实施例10
将10g聚丙烯基胺(聚合度1200)，0.5g氯化钠和0.1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺、氯化钠和多巴胺完全溶解后，保持微沸30分钟。然后将聚四氟乙烯板浸没于微沸聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚四氟乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚四氟乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚四氟乙烯板表面的θw/a为大约120度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到22度左右，证明聚四氟乙烯表面涂覆了一层聚丙烯基胺/多巴胺复合亲水膜。
实施例11
将15g聚丙烯基胺(聚合度1200)，1g氯化钠分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺、氯化钠完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将尼龙板浸没于微沸聚丙烯基胺/氯化钠复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出尼龙板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的尼龙板放置于空气中晾干。涂覆前尼龙板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯基胺/氯化钠复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到20度左右，证明尼龙表面涂覆了一层聚丙烯基胺亲水膜。
实施例12
将2g聚丙烯基胺(聚合度1200)，5g氯化钠和0.2g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺、氯化钠和多巴完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚氯乙烯板浸没于微沸聚丙烯基胺/氯化钠/多巴复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚氯乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚氯乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚氯乙烯板表面的θw/a为大约95度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯基胺/氯化钠/多巴复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到25度左右，证明聚氯乙烯表面涂覆了一层聚丙烯基胺/多巴复合亲水膜。
实施例13
将20g聚丙烯基胺(聚合度1200)，1g氯化钠和5g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺、氯化钠和多巴胺完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到19度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚丙烯基胺/多巴胺复合亲水膜。
实施例14
将20g聚丙烯基胺(聚合度1200)，1g氯化钠和5g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺、氯化钠和多巴胺完全溶解后，保持微沸60分钟。然后用毛刷将热的聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液涂覆在聚乙烯板表面，待所涂覆的水溶液的温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述用聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到20度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚丙烯基胺/多巴胺复合亲水膜。
实施例15
将20g聚丙烯基胺(聚合度1200)，1g氯化钠和5g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯基胺、氯化钠和多巴胺完全溶解后，保持微沸60分钟。然后用喷枪将热的聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液均匀喷洒在聚乙烯板表面，待所涂覆的水溶液的温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述用聚丙烯基胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液喷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到19度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚丙烯基胺/多巴胺复合亲水膜。
实施例16
将20g聚乙烯醇(聚合度4300)和0.001g氯化钠分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇和氯化钠完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后将聚丙烯板浸没于微沸聚乙烯醇/氯化钠复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚丙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚丙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯醇/氯化钠复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到15度左右，证明聚丙烯板表面涂覆了一层聚乙烯醇亲水膜。
实施例17
将0.5g聚乙烯醇(聚合度1700)，0.01g氯化钠和0.02g三乙烯四胺别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇，氯化钠和三乙烯四胺完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后将聚偏氟乙烯板浸没于微沸聚乙烯醇/氯化钠/三乙烯四胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚偏氟乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚偏氟乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚偏氟乙烯板表面的θw/a为大约115度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯醇/氯化钠/三乙烯四胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到20度左右，证明聚偏氟乙烯板表面涂覆了一层聚乙烯醇/三乙烯四胺复合亲水膜。
实施例18
将1g聚乙烯醇(聚合度1700)，0.5g氯化钠和0.1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇，氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后将聚苯乙烯板浸没于微沸聚乙烯醇/氯化钠/多巴胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚苯乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚苯乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚苯乙烯板表面的θw/a为大约115度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯醇/氯化钠/多巴胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到15度左右，证明聚苯乙烯板表面涂覆了一层聚乙烯醇/多巴胺复合亲水膜。
实施例19
将1g聚乙烯醇(聚合度1700)，0.5g氯化钠和0.1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇，氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后用毛刷将热的聚乙烯醇/氯化钠/多巴胺复合水溶液均匀涂敷在聚苯乙烯板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚苯乙烯板表面的θw/a为大约115度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述用聚乙烯醇/氯化钠/多巴胺复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到18度左右，证明聚苯乙烯板表面涂覆了一层聚乙烯醇/多巴胺复合亲水膜。
实施例20
将1g聚乙烯醇(聚合度1700)，0.5g氯化钠和0.1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇，氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后用喷枪将热的聚乙烯醇/氯化钠/多巴胺复合水溶液均匀喷洒在聚苯乙烯板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚苯乙烯板表面的θw/a为大约115度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述用聚乙烯醇/氯化钠/多巴胺复合水溶液喷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到18度左右，证明聚苯乙烯板表面涂覆了一层聚乙烯醇/多巴胺复合亲水膜。
实施例21
将10g聚丙烯酸(聚合度6000)、1g氯化钠和0.1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酸、氯化钠和单宁酸完全溶解后，继续保持微沸60分钟。然后将聚丙烯板浸没于微沸聚丙烯酸/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚丙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚丙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚丙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯酸/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到18度左右，证明聚丙烯表面涂覆了一层聚丙烯酸/单宁酸复合亲水膜。
实施例22
将5g聚丙烯酸(聚合度6000)、25g氯化钠和0.1g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酸、氯化钠和多巴完全溶解后，继续保持微沸60分钟。然后将异戊橡胶板浸没于微沸的聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出异戊橡胶板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的异戊橡胶板放置于空气中晾干。涂覆前异戊橡胶板表面的θw/a为大约112度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到20度左右，证明异戊橡胶表面涂覆了一层聚丙烯酸/多巴复合亲水膜。
实施例23
将20g聚丙烯酸(聚合度6000)、10g氯化钠和0.2g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酸、氯化钠和多巴完全溶解后，继续保持微沸60分钟。然后将丁苯橡胶板浸没于微沸的聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出丁苯橡胶板，用大量的清水淋洗其表面，然后将涂覆的丁苯橡胶板放置于空气中晾干。涂覆前丁苯橡胶板表面的θw/a为大约100度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到18度左右，证明丁苯橡胶板表面涂覆了一层聚丙烯酸/多巴复合亲水膜。
实施例24
将20g聚丙烯酸(聚合度6000)、10g氯化钠和0.2g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇，氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后用毛刷将热的聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液均匀涂敷在丁苯橡胶板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前丁苯橡胶板表面的θw/a为大约100度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到19度左右，证明丁苯橡胶板表面涂覆了一层聚丙烯酸/多巴复合亲水膜。
实施例25
将20g聚丙烯酸(聚合度6000)、10g氯化钠和0.2g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯醇，氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后用喷枪将热的聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液均匀喷洒在丁苯橡胶板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前丁苯橡胶板表面的θw/a为大约100度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚丙烯酸/氯化钠/多巴复合水溶液喷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到17度左右，证明丁苯橡胶板表面涂覆了一层聚丙烯酸/多巴复合亲水膜。
实施例26
将5g聚乙烯硫酸(聚合度100)，2g氯化钠和0.1g聚乙烯亚胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯硫酸、氯化钠和聚乙烯亚胺完全溶解后，保持微沸90分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚乙烯硫酸/氯化钠/聚乙烯亚胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯硫酸/氯化钠/聚乙烯亚胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到13度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚乙烯硫酸/聚乙烯亚胺复合亲水膜。
实施例27
将2g聚乙烯硫酸(聚合度100)，1g氯化钠和2g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯硫酸、氯化钠和丹宁酸完全溶解后，保持微沸90分钟。然后将聚苯乙烯板浸没于微沸聚乙烯硫酸/氯化钠/丹宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚苯乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚苯乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚苯乙烯板表面的θw/a为大约115度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯硫酸/氯化钠/丹宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到15度左右，证明在聚苯乙烯表面涂覆了一层聚乙烯硫酸/丹宁酸复合亲水膜。
实施例28
将10g聚乙烯硫酸(聚合度100)，2g氯化钠和5g茶多酚分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯硫酸、氯化钠和茶多酚完全溶解后，保持微沸90分钟。然后将聚丙烯板浸没于微沸聚乙烯硫酸/氯化钠/茶多酚复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚丙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚丙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚丙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯硫酸/氯化钠/茶多酚复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到12度左右，证明在聚丙烯表面涂覆了一层聚乙烯硫酸/茶多酚复合亲水膜。
实施例29
将10g聚乙烯硫酸(聚合度100)，2g氯化钠和5g茶多酚分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯硫酸、氯化钠和茶多酚完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后用喷枪将热的聚乙烯硫酸/氯化钠/茶多酚复合水溶液均匀喷洒在聚丙烯板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚丙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚乙烯硫酸/氯化钠/茶多酚复合水溶液喷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到13度左右，证明丁苯橡胶板表面涂覆了一层聚乙烯硫酸/茶多酚复合亲水膜。
实施例30
将15g聚乙烯磷酸(聚合度120)，1g氯化钠和2g聚乙烯亚胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯磷酸、氯化钠和聚乙烯亚胺完全溶解后，保持微沸90分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚乙烯磷酸/氯化钠/复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯磷酸/氯化钠/聚乙烯亚胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到12度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚乙烯磷酸/聚乙烯亚胺复合亲水膜。
实施例31
将5g聚乙烯磷酸(聚合度120)，10g氯化钠和1g聚乙烯亚胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯磷酸、氯化钠和聚乙烯亚胺完全溶解后，保持微沸90分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚乙烯磷酸/氯化钠/聚乙烯亚胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯磷酸/氯化钠/聚乙烯亚胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到10度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚乙烯磷酸/聚乙烯亚胺复合亲水膜。
实施例32
将5g聚乙烯磷酸(聚合度120)，10g氯化钠和1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯磷酸、氯化钠和单宁酸完全溶解后，保持微沸90分钟。然后将尼龙板浸没于微沸聚乙烯磷酸/氯化钠/单宁酸复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出尼龙板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的尼龙板放置于空气中晾干。涂覆前尼龙板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，在其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚乙烯磷酸/氯化钠/单宁酸复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到11度左右，证明尼龙表面涂覆了一层聚乙烯磷酸/单宁酸复合亲水膜。
实施例33
将5g聚乙烯磷酸(聚合度120)，10g氯化钠和1g单宁酸分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚乙烯磷酸、氯化钠和单宁酸完全溶解后，继续保持微沸120分钟。然后用毛刷将热的聚乙烯磷酸/氯化钠/单宁酸复合水溶液均匀涂敷在尼龙板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前尼龙板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚乙烯磷酸/氯化钠/单宁酸复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到13度左右，证明丁苯橡胶板表面涂覆了一层聚乙烯磷酸/单宁酸复合亲水膜。
实施例34
将5g聚丙烯酰胺(聚合度10000)，1g氯化钠和0.5g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酰胺、氯化钠和多巴完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚丙烯酰胺/氯化钠/多巴复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯酰胺/氯化钠/多巴复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到30度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚丙烯酰胺/多巴复合亲水膜。
实施例35
将1g聚丙烯酰胺(聚合度10000)，1g氯化钠和1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酰胺、氯化钠和多巴胺完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚丙烯酰胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯酰胺/氯化钠/多巴胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到25度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚丙烯酰胺/多巴胺复合亲水膜。
实施例36
将15g聚丙烯酰胺(聚合度10000)，0.5g氯化钠和0.5g茶多酚分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酰胺、氯化钠和茶多酚完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚乙烯板浸没于微沸聚丙烯酰胺/氯化钠/茶多酚复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚乙烯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚乙烯板放置于空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚丙烯酰胺/氯化钠/茶多酚复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到28度左右，证明聚乙烯表面涂覆了一层聚丙烯酰胺/茶多酚复合亲水膜。
实施例36
将15g聚丙烯酰胺(聚合度10000)，0.5g氯化钠和0.5g茶多酚分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚丙烯酰胺、氯化钠和茶多酚完全溶解后，继续保持微沸60分钟。然后用毛刷将热的聚丙烯酰胺/氯化钠/茶多酚复合水溶液均匀涂敷在聚乙烯板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚乙烯板表面的θw/a为大约98度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚丙烯酰胺/氯化钠/茶多酚复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到27度左右，证明聚乙烯板表面涂覆了一层聚丙烯酰胺/茶多酚复合亲水膜。
实施例37
将5g聚(N-羟乙基丙烯酰胺)(聚合度1000)，0.2g氯化钠和1g多巴分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚(N-羟乙基丙烯酰胺)、氯化钠和多巴完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚氨酯板浸没于微沸聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚氨酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚氨酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚氨酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到35度左右，证明聚氨酯表面涂覆了一层聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/多巴复合亲水膜。
实施例38
将1g聚(N-羟乙基丙烯酰胺)(聚合度4000)，0.5g氯化钠和1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚(N-羟乙基丙烯酰胺)、氯化钠和多巴胺完全溶解后，保持微沸60分钟。然后将聚氨酯板浸没于微沸聚聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴胺复合水溶液，待水溶液自然冷却至室温后，取出聚氨酯板，用大量的清水淋洗其表面，然后将所涂覆的聚氨酯板放置于空气中晾干。涂覆前聚氨酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述在聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴胺复合水溶液浸泡处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气晾干后其表面的θw/a降低到33度左右，证明聚氨酯表面涂覆了一层聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/多巴复合亲水膜。
实施例39
将1g聚(N-羟乙基丙烯酰胺)(聚合度4000)，0.5g氯化钠和1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚(N-羟乙基丙烯酰胺)、氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸60分钟。然后用毛刷将热的聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴胺复合水溶液均匀涂敷在聚氨酯板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚氨酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴胺复合水溶液刷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到32度左右，证明聚氨酯板表面涂覆了一层聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/多巴胺复合亲水膜。
实施例40
将1g聚(N-羟乙基丙烯酰胺)(聚合度4000)，0.5g氯化钠和1g多巴胺分别加入1L纯净水中，加热至沸腾，待聚(N-羟乙基丙烯酰胺)、氯化钠和多巴胺完全溶解后，继续保持微沸60分钟。然后用喷枪将热的聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴胺复合水溶液均匀喷洒在聚氨酯板表面，待温度降至室温后，用大量的清水淋洗其表面，在空气中晾干。涂覆前聚氨酯板表面的θw/a为大约92度，用水淋洗后，其表面只有少量分散的水滴残留。通过上述聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/氯化钠/多巴胺复合水溶液喷涂处理后，用水淋洗，水会在其表面均匀铺展成膜，在空气中晾干后其表面的θw/a降低到32度左右，证明聚氨酯板表面涂覆了一层聚(N-羟乙基丙烯酰胺)/多巴胺复合亲水膜。
为了更直观的表示本发明的效果，下面分别以表格和图示的形式展现本发明的部分试验结果。
表1和图1为处理溶液中不同高分子含量对接触角(θw/a)的影响。由表1和图1可以看到，处理前：聚四氯乙烯板、聚苯乙烯板、聚碳酸酯板、尼龙板的接触角分别为120度、115度、92度、92度。参照实施例1，随着加入少量聚乙烯胺，聚四氯乙烯板、聚苯乙烯板、聚碳酸酯板、尼龙板的接触角降到40度以下，随着当加入聚乙烯胺的含量增加，它们的接触角不断下降，当聚乙烯胺的含量为5mg/mL以上时，它们的接触角下降变小，在聚乙烯胺的含量为20mg/mL时，它们的接触角降到30度。
表1
Figure BDA0002746113980000221
表2和图2为处理溶液中不同氯化钠含量对接触角(θw/a)的影响。由表2和图2可以看到，处理前：聚乙烯板、丁苯橡胶板、聚氨酯板、聚偏氟乙烯板的接触角分别为98度、100度、92度、115度。参照实施例1，以聚乙烯胺为例，随着加入氯化钠，聚乙烯板、丁苯橡胶板、聚氨酯板、聚偏氟乙烯板的接触角逐步下降，但是，加入氯化钠的含量大于50mg/mL时，它们的接触角变化不大，加入氯化钠的含量为200mg/mL时，它们的接触角降到31度以下。
表2
Figure BDA0002746113980000231
表3和图3为不同聚合度的高分子对接触角(θw/a)的影响。由表3和图3可以看到，处理前：异戊橡胶板、聚乙烯板、聚丙烯板、聚氯乙烯板的接触角分别为112度、98度、98度、95度。参照实施例16，以聚乙烯醇为例、随着高分子聚合度n增大为1000，它们的接触角逐步下降20度以下，随着高分子聚合度n不断增大到为8000，它们的接触角逐步下降，但变化不大。
表3
Figure BDA0002746113980000232
表4和图4为极性小分子含量对接触角(θw/a)的影响。由表4和图4可以看到，处理前：聚乙烯板、聚丙烯板、聚四氟乙烯板、聚苯乙烯板的接触角分别为98度、98度、120度、115度。参照实施例21，以单宁酸为例，当极性小分子含量为0.1mg/ml时，它们的接触角下降为20度以下，随着小分子含量增大为，当小分子含量为3mg/ml时，它们的接触角为15度以下，而小分子含量进一步增加时，变化不大。
表4
Figure BDA0002746113980000241
表5和图5为不同高分子对同种材质基板接触角(θw/a)的影响(高分子括号内数字为其聚合度)。表5和图5可以看到，处理前：聚乙烯胺板、聚丙烯胺板、聚乙烯醇板、聚丙烯酸板、聚乙烯硫酸板、聚乙烯磷酸板、聚丙烯酰胺板、聚(N-羟乙基丙烯酰--)板的接触角均为96度以上。但是，参照实施例28，以聚丙烯板为例，处理后，随着小分子含量增大，它们的接触角都下降到30度以下。
表5
Figure BDA0002746113980000242
表6和图6同一高分子对不同种材质基板接触角(θw/a)的影响。表6和图6可以看到，处理前，同一高分子对不同种材质基板接触角为90-120度。但是，参照实施例21，以聚丙烯酸(6000)为例，在处理后，同一高分子对不同种材质基板接触角为23度以下。
表6
基板 处理前接触角(θ<sub>w/a</sub>) 处理后接触角(θ<sub>w/a</sub>)
聚碳酸酯板 92 18
聚氨酯板 92 20
聚乙烯板 98 19
聚丙烯板 98 18
聚氯乙烯板 95 20
聚苯乙烯板 115 21
聚四氟乙烯板 120 23
聚偏氟乙烯板(115) 115 22
尼龙板 92 20
丁苯橡胶板 100 21
异戊橡胶板 112 19
聚对苯二甲酸乙二醇酯 92 20
表7和图7为不同涂敷方法对接触角(θw/a)的影响(高分子括号内数字为其聚合度)。表7和图7可以看到，处理前，对不同种材质基板接触角为98度。但是，参照实施例1、10、17、21，以聚丙烯板为例，而用浸泡法、刷涂法、喷涂法进行处理后，对不同种材质基板接触角为34度以下。
表7
Figure BDA0002746113980000251
表8和图8为不同极性小分子对接触角(θw/a)的影响。参照实施例13，以聚丙烯板为例，由表8和图8可以看到，不同极性小分子三乙烯四胺、聚乙烯亚胺、丹宁酸、茶多酚、多巴胺或多巴，对聚丙烯板进行处理，都会得到大幅降低基板接触角的效果。
表8
极性小分子 处理前接触角(θ<sub>w/a</sub>) 处理后接触角(θ<sub>w/a</sub>)
三乙烯四胺 98 18
聚乙烯亚胺 98 20
单宁酸 98 19
茶多酚 98 18
多巴胺 98 19
多巴 98 20
综上所述，通过本发明的技术方案，可将极性聚合物有效地、均匀地吸附在非极性或弱极性的聚合物表面，形成致密的薄膜涂层，实现疏水物品表面亲水化，进而能够开发出一种简单可行的、可以大规模化应用的疏水物品表面亲水化的方法。

Claims (6)

1.一种疏水物品表面亲水化的方法，包括：
步骤1：制备极性聚合物的水溶液，其成分包括：
(1)由结构式1表示的极性聚合物，其含量为0.5–20mg/mL,
Figure FDA0003718007730000011
其中，n＝100–10000，X＝NH2、CH2NH2、OH、SO3H、PO3H、COOH、CONH2或CONHC2H4OH，
(2)氯化钠,其含量为0.001–250mg/mL，
(3)多酚类极性小分子，其含量为0.001-1mg/mL，
其余为水；
步骤2：将步骤1所配制的极性高分子水溶液加热沸腾，保持微沸30-60分钟；
步骤3：用微沸的极性高分子水溶液浸泡疏水物品、或采用直接刷涂或喷涂的方法在疏水物品表面上涂覆极性高分子；
步骤4：将步骤3得到的所述疏水物品，待其表面的极性高分子水溶液自然冷却至室温后，用清水淋洗疏水物品表面，将其置于在空气中自然晾干。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤3：用微沸的极性高分子水溶液直接刷涂在疏水物品的表面上。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤1所述配制的水溶液中由结构式1表示的极性聚合物的聚合度n在500–5000，重量组分含量为1–15mg/mL。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤1所述配制的极性高分子水溶液中，氯化钠的含量为0.005–20mg/mL。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，所述的多酚类极性小分子包括：丹宁酸、茶多酚、多巴胺或多巴。
6.根据权利要求1所述的方法，所述疏水物品为在处理前θw/a大于90度的、由碳链、氟化碳链或杂链聚合物材料制成的物品，或者由所述聚合物材料所涂覆的木质材料、金属材料、或非金属无机材料制成的物品。
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