CN114293319A - 一种低吸附性abs塑胶材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，步骤如下：制备环氧基改性硅油；制备乙烯基三乙氧基硅烷改性SiO2纳米粒子；将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流；反应结束后将反应物洗涤干燥得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；将ABS树脂颗粒溶解到混合溶剂中，磁力搅拌得溶解均匀的静电纺丝溶液；加入环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，搅拌后进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料。本发明中改性的SiO2纳米粒子镶嵌在ABS纤维薄膜表面，构建了微纳米双重尺度结构，通过与ABS树脂颗粒复合，能够极大地增加了材料表面的粗糙度，使其展现了卓越的超疏水性和低吸附性。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶材料领域，具体涉及一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法。
背景技术
固体表面的微观几何结构对表面浸润性及吸附性都起着重要的作用，研究结果表明，目前市面上的低吸附技术均由国外垄断，产品价格高，采购周期长。国产致力于此类材料的研制已有数年，在有些领域已有明显的突破，但是质量仍有欠缺。另一方面，落在荷叶上的雨滴形成水珠顺着叶面缓缓滚动而落下，这种抗水性称为荷叶效应，这是由于荷叶表面的疏水层呈现纳米级的凹凸不平，减少了水珠与叶面的接触面积。植物叶子表面具有的超疏水自清洁的特性，为构建人工疏水表面及设计浸润性可控的界面提供了灵感，引起了研究者的极大关注。近些年来，超疏水表面以其自清洁和抗污染的特性备受科学家们的关注。一般把接触角大于150°并且滚动角小于10°的固体表面看作是超疏水表面。超疏水的现象在自然界中无处不在，下雨的时候，雨滴在荷叶表面能够随意滚动并带走其表面的污染物，这种特性引起了研究人员很大的兴趣，因为它可以节省大量的劳动力和清洁服务的成本。通过研究发现，超疏水现象和低吸附性与表面的微纳米双重结构和低表面能涂层有关，当表面成分确定后，粗糙度是决定表面是否超疏水和低吸附的重要因素。到目前为止，有很多方法可以制造粗糙表面，如模板挤压法、刻蚀法、电化学沉积法、电纺丝法和化学气相沉积法等。在这些方法中，电纺丝法具有易操作、成本低和善于制备大面积超疏水表面的优点。
发明内容
要解决的技术问题：本发明通过ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子复合，改性的SiO2纳米粒子镶嵌在ABS纤维薄膜表面，构建了微纳米双重尺度结构，从而极大地增加了材料表面的粗糙度，使其展现了卓越的超疏水性和低吸附性，其接触角最高达到153.5°，滚动角在2°左右；与水滴间的吸附力最小为5.8μN。
技术方案：一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到95～105℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于95～100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料。
进一步的，所述步骤(1)中环氧基改性硅油的粘度为(2800-2850)mPa·s，环氧值为(0.22-0.23)mmol/g。
进一步的，所述步骤(2)中共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1。
进一步的，所述步骤(6)中N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8。
进一步的，所述ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:(1-4)。
进一步的，所述步骤(7)中纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为15-25Kv，针头内径为1.2mm。
有益效果：
1.改性的SiO2纳米粒子镶嵌在ABS纤维薄膜表面，构建了微纳米双重尺度结构，从而极大地增加了材料表面的粗糙度，使其展现了卓越的超疏水性和低吸附性。
2.本发明通过ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子复合，能大大提高材料的疏水性，降低吸附性，其接触角最高达到153.5°，滚动角在2°左右，与水滴间的吸附力最小为5.8μN。
3.本发明的表环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子与修饰前相比，与材料的粘附性得到加强，经长时间水浸泡后仍能牢固的附着于材料表面，从而为材料耐用性的加强提供了可能。
具体实施方式
实施例1
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到95℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于95℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2800mPa·s，环氧值为0.220mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:1；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为15Kv，针头内径为1.2mm。
实施例2
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到100℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2823mPa·s，环氧值为0.223mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:1；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为15Kv，针头内径为1.2mm。
实施例3
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到100℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2823mPa·s，环氧值为0.223mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:2；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为15Kv，针头内径为1.2mm。
实施例4
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到100℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2823mPa·s，环氧值为0.223mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
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实施例5
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到100℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2823mPa·s，环氧值为0.223mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:4；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为15Kv，针头内径为1.2mm。
实施例6
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到105℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2847mPa·s，环氧值为0.228mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:4；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为25Kv，针头内径为1.2mm。
实施例7
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到98℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于97℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2850mPa·s，环氧值为0.227mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:3；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为20Kv，针头内径为1.2mm。
实施例8
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到102℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于99℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油，环氧基改性硅油的粘度为2848mPa·s，环氧值为0.23mmol/g；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液，其中，共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:3；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为20Kv，针头内径为1.2mm。
对比例1
本实施例与实施例6之间的区别在于采用未改性的SiO2纳米粒子。
一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：
(1)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)，其中，N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8；
(2)取SiO2纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得ABS塑胶材料，其中，ABS树脂颗粒与SiO2纳米粒子的质量比为20:4；纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为25Kv，针头内径为1.2mm。
表1
Claims (6)
1.一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，其特征在于：以重量份计，包括以下步骤：
(1)取70份羟基硅油，4份γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，2份氢氧化钾硅醇盐，升温到95～105℃，保持5h，反应完毕后加入中和剂，反应0.5h后，于95～100℃及减压下脱除低沸物，得环氧基改性硅油；
(2)将气相纳米SiO2加入共溶剂中，通过氢氧化钠调节体系pH值为9，在冰水浴条件下采用超声波联合机械搅拌法分散30min，得0.6g/L的纳米SiO2悬浮液；
(3)加入等物质的量预水解的乙烯基三乙氧基硅烷，用乙酸调节体系pH值为4，在N2保护下于60℃回流2h，冷却、离心，将沉淀干燥，碾细即得改性SiO2纳米粒子；
(4)将改性SiO2纳米粒子用超声波分散在乙醇中，在50℃和磁力搅拌下，滴加环氧基改性硅油，滴加完毕后，在氮气保护下回流12h；
(5)反应结束后将反应物离心并用乙醇洗涤，将固体于40℃下真空干燥12h，即得环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子；
(6)将ABS树脂颗粒溶解到由N,N-二甲基甲酰胺和丙酮组成的的混合溶剂中，磁力搅拌1-2h，得溶解均匀的静电纺丝溶液，浓度为23％(w/v)；
(7)取环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子，将其混合于静电纺丝溶液中，搅拌30min后，对所得混合溶液进行静电纺丝即得疏水性ABS塑胶材料。
2.根据权利要求1所述的一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中环氧基改性硅油的粘度为(2800-2850)mPa·s，环氧值为(0.22-0.23)mmol/g。
3.根据权利要求1所述的一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中共溶剂为水和乙醇的体积比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:8。
5.根据权利要求1所述的一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述ABS树脂颗粒与环氧改性硅油修饰的SiO2复合纳米粒子的质量比为20:(1-4)。
6.根据权利要求1所述的一种低吸附性ABS塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中纺丝工艺参数为：纺丝高度为15cm、温度为20℃、空气相对湿度为60％、电压为15-25Kv，针头内径为1.2mm。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103993423A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-20 | 东华大学 | 一种有机无机杂化纳米超疏水纤维膜及其制备方法 |
| CN106046980A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-10-26 | 山东科技大学 | 一种不锈钢材料表面处理及防污方法 |
| CN106833093A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-06-13 | 江南大学 | 一种光固化疏水树脂改性纳米二氧化硅的制备方法 |
| CN110591270A (zh) * | 2019-10-08 | 2019-12-20 | 天津瑞杰塑料制品有限公司 | 一种自洁型聚丙烯塑料桶及其制备方法 |
| CN110964321A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-07 | 西北师范大学 | 一种聚苯硫醚-二氧化硅超疏水复合材料及其制备方法 |
| US20200115823A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | Tamkang University | Method for preparing hydrophobic fibers by electrospinning of polymer |
| CN112844260A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-28 | 常州大学 | 一种可调节疏水性的复合微球涂层的制备方法 |
-
2021
- 2021-11-19 CN CN202111398917.8A patent/CN114293319A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103993423A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-20 | 东华大学 | 一种有机无机杂化纳米超疏水纤维膜及其制备方法 |
| CN106046980A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-10-26 | 山东科技大学 | 一种不锈钢材料表面处理及防污方法 |
| CN106833093A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-06-13 | 江南大学 | 一种光固化疏水树脂改性纳米二氧化硅的制备方法 |
| US20200115823A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | Tamkang University | Method for preparing hydrophobic fibers by electrospinning of polymer |
| CN110591270A (zh) * | 2019-10-08 | 2019-12-20 | 天津瑞杰塑料制品有限公司 | 一种自洁型聚丙烯塑料桶及其制备方法 |
| CN110964321A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-07 | 西北师范大学 | 一种聚苯硫醚-二氧化硅超疏水复合材料及其制备方法 |
| CN112844260A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-28 | 常州大学 | 一种可调节疏水性的复合微球涂层的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 兰永强 等: "《分离生物乙醇用渗透汽化复合膜》", vol. 1, 厦门大学出版社, pages: 19 - 20 * |
| 刘瑞云: "环氧改性硅油的合成与应用", 《染整技术》, vol. 31, no. 08, 20 August 2009 (2009-08-20), pages 34 - 36 * |
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