TWI789615B - 超浸潤表面及其製備方法和應用 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種超浸潤表面及其製備方法和應用。該超浸潤表面為接枝有親水性側基的具有微奈米結構的聚丙烯表面，其中該超浸潤表面是至少超親水的並且不含有引發劑殘留物。該超浸潤表面藉由將用於形成側基的單體在不存在引發劑的情況下，藉由微波輻照與作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面進行接枝反應而製備。本發明的製備方法簡單、易操作、設備簡單、成本低、易於工業化。超浸潤表面的製備中接枝後聚丙烯分子量不下降、無殘留單體、無引發劑殘留，且所得表面的超浸潤效果持久穩定。該超浸潤表面可用於黏接、噴塗、油水分離、水處理、生物、醫藥和能源領域。
Description
本發明涉及高分子材料領域，尤其涉及高分子膜材料領域，具體涉及一種超浸潤表面及其製備方法和應用。
固體材料表面的潤濕性通常是由固體表面的化學性質和微觀結構決定的。具有超潤濕性能的聚合物表面在液體分離、自清潔、防霧、液體輸送、功能性聚合物薄膜、印刷和黏接等方面有重要用途。
目前，已有眾多學者對聚合物表面改性進行了深入研究，但超浸潤材料方面的研究得到的大部分是超疏水材料，超親水材料的報導十分少，顯然超親水聚合物較難製備。藉由傳統的接枝方法，例如ATRP、電暈法、電漿處理、紫外光等方法得到的聚合物表面只能是親水表面卻不是超親水表面。
超雙親表面比超親水和超親油表面更難製備，該表面要求水和油均能浸潤材料表面。1997年，Wang首次報導了雙親材料（Wang, R.; Hashimoto, K.; Fujishima, A.; Chikuni, M.; Kojima, E.; Kitamura, A.; Shimohigoshi, M.; Watanabe, T., Light-induced amphiphilic surfaces，Nature 1997, 388 (6641), 431-432），它是藉由將二氧化鈦使用紫外光誘導在固體基材上製備出雙親表面，該表面具有防汙能力。在此之後，人們利用逐層組裝、靜電紡絲、蝕刻、電漿處理、浸塗、相分離和模板方法製備出多種超浸潤聚合物表面。然而，藉由上述方法製備的超浸潤聚合物表面必須複合無機顆粒，在柔性製品中固體顆粒的脆性限制了材料的應用。因此，到目前為止，現有方法仍然不可能在不使用無機顆粒的情況下製備超雙親聚合物表面。
膜技術作為一種新興的高效分離技術，是一種已經產業化的高效節能的分離方法，近年來得到迅速發展。在膜技術的應用中，膜材料則是膜技術發展和應用的基礎和核心。膜材料的性能直接影響到膜的分離性能，因此其製備製程一直是學者研究的熱點。目前，廣泛應用的膜材料有高分子和無機材料兩類。其中，聚合物微孔膜的製備方法主要有相轉化法、拉伸法、溶出法、燒結法和核徑跡法等。20世紀80年代初，Castro提交了一件專利申請，其中提出了熱致相分離（thermally-induced phase separation，簡稱TIPS）法，該法屬溫差凝膠相轉換製膜法。將只能在溫度較高時才能互溶的聚合物和稀釋劑，先加熱使之熔融，然後將溶液流延或擠壓成薄膜後冷卻。當溶液溫度下降到某一溫度以下時，溶液中聚合物鏈相互作用形成凝膠結構，最後因相分離而形成細孔，將分離後的凝膠浸入萃取液中除去稀釋劑可形成多孔膜。
聚丙烯具有高熔點、低密度、高強度等特點，並且具有優良的耐腐蝕性、化學穩定性、耐熱性等優點，作為製備膜材料的原材料具有很大優勢。由於聚丙烯表面不含極性基團，其表面能很小，臨界表面張力只有31-34×10-5
N/cm，因此表現為親油性。聚丙烯製備成微孔膜後會表現更強的親油性，使得水透過需要較高的壓力，動力能耗高，膜通量也低。在使用過程中，由於膜的疏水性容易引起有機物和膠體在膜表面和膜孔內吸附，如蛋白質吸附，造成膜污染。為了使膜分離過程正常進行，需要提高壓力或進行頻繁清洗，使得操作能耗和清洗費用提高，限制了聚丙烯微孔膜的進一步廣泛應用。這樣的膜的親水化改性是提高膜水通量和耐污染性能的重要方法，因此這也成為當今膜研究的熱點之一。另外，聚丙烯雖然是親油的，但其親油性仍然不足，例如聚丙烯注射器中，仍然需要添加矽油增加其親油性；親油分離膜在氣體分離等領域也有應用前景。但具有雙親功能的聚丙烯多孔膜罕有報導。
目前膜材料的改性方法主要分為物理方法和化學方法，物理方法包括表面活性劑改性、表面塗覆改性以及膜材料的共混改性等。化學方法包括等離子改性、紫外輻照接枝、高能輻射接枝或者藉由其他化學反應引入極性基團等。例如中國專利申請公開CN105195031A揭露了一種分離膜親水改性方法，將親水性預聚體及引發劑與製膜聚合物混合，再利用紫外光輻射交聯；中國專利CN1299810C（公開為CN1539550A）的親水改性方法是將單體預塗覆在聚丙烯分離膜表面，使用電漿輻照接枝。以上方法設備複雜，對於多孔膜的處理難以達到均勻的效果，不利於工業應用。
這些聚丙烯膜改性方法中共混改性是較為常用的方法。共混改性方法簡單、易於控制，能同時保留多種聚合物的各自特點，改性效果明顯。在共混改性中，水溶性聚合物和奈米材料是兩種常用的添加劑。水溶性聚合物如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇可以明顯提高膜通量，但膜耐壓性能差。中國專利申請公開CN103768958A提供了一種親水聚合物與聚烯烴分子膜共混的方法，將聚烯烴與相容劑以及親水聚合物熔融共混再採用熱致相分離製備親水多孔膜。奈米材料製備的膜通量高，耐壓性好，但是奈米粒子很難均勻分佈在成膜液中，這導致製膜過程繁瑣，不適合工業生產。中國專利申請公開CN104548950A在聚丙烯樹脂中加入偶聯劑處理的無機奈米粒子、稀釋劑進行熔融共混，採用熱致相分離法製備無機奈米粒子增強型聚丙烯中空纖維分離膜。等離子改性、紫外輻照接枝等其他改性方法，隨著運行時間的增加親水性衰減嚴重；或是需要較為複雜的化學反應，工業化放大困難。
鑒於先前技術，本發明的目的是提供一種新型的超浸潤表面，其是至少超親水的，該表面的超浸潤性質持久穩定並且該超浸潤表面不具有先前技術中親水和/或親油表面的缺點。
本發明的另一個目的是提供這種超浸潤表面的製備方法，藉由該方法可以簡便地製備超浸潤表面，並且該方法可容易工業化。
藉由根據本發明的超浸潤聚丙烯表面及其製備方法實現了該目的。
根據本發明，預料不到地發現，將具有微奈米結構的聚丙烯表面與例如有機酸及有機酸衍生物、乙烯基矽烷等的親水性單體在微波輻照下，在不添加引發劑的情況下進行接枝反應，任選地進一步鹽化，可以得到超親水的表面；還可以進一步接枝例如乙烯基矽油、苯乙烯等親油性單體，由此進一步提高超親水表面的親油性，甚至可以實現超雙親表面。
因此，根據本發明的第一方面，本發明提供一種超浸潤表面，其為接枝有親水性側基的具有微奈米結構的聚丙烯表面，其中該超浸潤表面是至少超親水的並且該超浸潤表面不含有引發劑殘留物。
本文中使用的術語“表面”是指固體與空氣的界面。
根據本發明的表面是超浸潤表面。本文中使用的術語“超浸潤”是指超親水、超親油或者超雙親（超親水並且超親油）的性質。本文中使用的術語“超親水”是指表面的水接觸角小於或等於10º，較佳小於或等於5º，更佳小於或等於1º，最佳達到約0º，尤其是在約0.5s內達到上述角度。 本文中使用的術語“超親油”是指表面的油接觸角小於或等於10º，較佳小於或等於5º，更佳小於或等於1º，最佳達到約0º，尤其是在約0.5s內達到上述角度。該接觸角採用接觸角測試儀，以動態接觸角測量模式，使用水滴或者油滴（例如白油或花生油油滴）測定。
根據本發明的超浸潤表面的水接觸角可達到小於或等於10º，較佳小於或等於8º，更佳小於或等於5º，再更佳小於或等於1º，最佳約0º，尤其是在約0.5s內達到上述角度。
本發明的超浸潤表面可以依附於基底上，也可以是自支撐型、獨立的產品。
由於本發明的超浸潤表面藉由在微波輻照下，在不添加引發劑的情況下進行接枝反應而製備，因此本發明的超浸潤表面不含有引發劑殘留物。本文中使用的術語“引發劑”是指本領域常用於引發單體的聚合反應（包括接枝反應）的物質，例如自由基型引發劑，包括過氧化物引發劑，如有機過氧化物引發劑（例如過氧化二異丙苯）和無機過氧化物引發劑；和偶氮引發劑及氧化還原引發劑等；還有光敏引發劑（或光敏劑），例如二苯甲酮。
根據本發明的超浸潤表面為接枝有親水性側基的具有微奈米結構的聚丙烯表面。本文中使用的術語“微奈米結構”為具有微米或奈米尺度的特徵尺寸、按照特定方式排布的功能結構，所述的功能結構包括孔狀結構或其他形狀結構；通常這個微奈米結構的特徵尺寸在1nm-100μm範圍內。該特徵尺寸是指微奈米結構的特徵結構的平均尺寸。
作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面可以是各種帶有微奈米結構的聚丙烯表面，並且可採用先前技術中已有的製備方法製備。該聚丙烯表面的微奈米結構的特徵尺寸為1nm-100μm。例如可採用各種聚丙烯微孔表面，較佳採用熱致相分離製程製備的聚丙烯微孔平面。還可以採用先前技術的光刻技術、飛秒雷射加工技術、等離子蝕刻技術、靜電紡絲法、奈米壓印、奈米鑄造和超精密微銑技術等實現聚丙烯表面微奈米結構的加工。具體地，例如使用表面具有微奈米結構的金屬模具，在聚丙烯表面壓出微奈米結構。或者，使用電弧等方式在聚丙烯表面製備出微奈米結構等。
作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面可以是獨立的製品或存在於基底上。該基底可以主要由聚丙烯構成。該基底例如為膜、薄片、板材或模塑製品。
在一種實施方案中，作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面可以是聚丙烯多孔膜、聚丙烯平板膜或者聚丙烯中空纖維微孔膜。
該聚丙烯多孔膜可以具有小於100μm，較佳為10nm-80μm的平均孔徑，並且該聚丙烯多孔膜的孔隙率可以為50-90%，較佳為60-80%。該平均孔徑藉由使用掃描電鏡對微孔表面進行觀測，統計孔徑資料，並做孔徑分佈圖來測定。該孔隙率使用壓汞法（MIP）測定。
本文中所用的術語“聚丙烯”包括丙烯的均聚物和共聚物及其混合物。
根據本發明接枝的親水性側基可包含由親水性單體形成的單元，例如包含由一種或多種含有選自氧、硫、氮、矽和鹵素及其組合的雜原子或其取代基並且含有碳碳雙鍵的單體形成的單元。
該親水性側基較佳為含有選自氧、硫、氮、矽和鹵素及其組合的雜原子或其取代基並且含有碳碳雙鍵的單體側基。該親水性側基的單體較佳為有機酸、有機酸的衍生物、乙烯基矽烷中的至少一種。該有機酸的衍生物可包括有機酸的酸酐、酯、鹽中的至少一種。所述的有機酸包括但不限於羧酸、磺酸、亞磺酸、硫羧酸（RCOSH）等。
所述的親水性側基的單體進一步較佳包括選自以下的有機酸和有機酸的衍生物：馬來酸酐、馬來酸酐衍生物、（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸衍生物（例如甲基丙烯酸縮水甘油酯）、乙酸乙烯酯、烯基磺酸及其衍生物（例如2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、丙烯磺酸、乙烯基苯磺酸、乙烯基磺酸等）、乙烯基苯甲酸、衣康酸、油酸、花生烯酸及其組合以及它們的成鹽形式；最佳馬來酸酐、馬來酸酐衍生物、（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸衍生物及其組合以及它們的成鹽形式；最最佳馬來酸酐及其成鹽形式。
該乙烯基矽烷可以為式（1）所示的化合物中的一種或多種：
CH2
=CH-(CH2
)n
SiX3
式（1）
其中n=0至3，每個X相同或不同地獨立地表示氯基、甲氧基、乙氧基、乙醯氧基。
該乙烯基矽烷較佳為乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷中的至少一種。
較佳地，該親水性側基包含由有機酸的鹽形成的單元或由這樣的單元組成。
在一種較佳的實施方案中，該聚丙烯表面可同時接枝有親油性側基來進一步改進該表面的親油性。較佳地，改性後，超浸潤表面的油接觸角可達到小於90º，較佳小於或等於10º，更佳小於或等於5º，再更佳小於或等於1º，最佳達到約0º，較佳在約0.5s內達到上述角度。
該親油性側基可包含由親油性單體形成的單元。該親油性單體較佳包括乙烯基矽油、苯乙烯中的至少一種。該親油性側基較佳選自乙烯基矽油側基和苯乙烯側基及其組合。
該乙烯基矽油通常是指帶有乙烯基基團並且在室溫下為液體的聚矽氧烷，主要是指中間鏈段或者兩端帶有乙烯基的線形聚二甲基矽氧烷。該乙烯基矽油可作為大分子單體使用。
該乙烯基矽油可選自端乙烯基矽油和高乙烯基矽油及其組合，較佳可為甲基乙烯基矽油、乙烯基含氫矽油、二乙烯基矽油中的至少一種。
根據本發明的超浸潤表面的水接觸角比未改性處理前的聚丙烯表面的水接觸角明顯更小。根據本發明在將具有微奈米結構的聚丙烯表面接枝親水性側基後，所得的超浸潤表面可達到超親水的效果。同時，該聚丙烯表面可以進一步接枝親油性單體進行親油改性，進一步提高超親水表面的親油性，該親油性相比未改性的聚丙烯表面以及僅親水改性的聚丙烯表面都有所提高。
在該聚丙烯多孔膜、聚丙烯平板膜或者聚丙烯中空纖維微孔膜的情況下，在根據本發明接枝親水性側基後，該膜可達到超親水的效果，同時水通量也大幅提高。經親水改性的膜可進一步接枝乙烯基矽油等親油性單體，由此該膜的親油性也進一步提高，其油通量相比未改性的膜以及僅親水改性的膜都有所提高。
在根據本發明的第二方面中，本發明提供根據本發明的超浸潤表面的製備方法，包括將用於形成側基的單體在不存在引發劑的情況下，任選地在加入無機微波吸收介質的情況下，藉由微波輻照與作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面進行接枝反應。在該接枝反應過程中可以不使用輔助接枝單體。
本文中使用的術語“微波”是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波。
在根據本發明的方法中，可將包括該親水性側基的單體在內的組分、或者將包括該親水性側基的單體和該親油性側基的單體在內的組分，與聚丙烯表面在不加接枝引發劑的情況下使用微波輻照進行接枝反應而得到該超浸潤表面。
當組分不包括親油性側基的單體時，任選並且較佳加入無機微波吸收介質；當組分包括親油性側基的單體時，加入無機微波吸收介質。
當該親水性側基的單體為有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種時，該方法可進一步包括將接枝反應後所得產物與鹼反應的步驟（即所謂的鹽化步驟）。
本發明的製備方法中，微波輻照接枝反應可以只包括親水性側基的微波輻照接枝反應；或者既包括親油性側基的微波輻照接枝反應又包括親水性側基的微波輻照接枝反應，兩種側基的微波輻照接枝反應可以同時發生，也可先後發生，順序不限。
所述的鹽化步驟為任選的步驟。當在聚丙烯表面接枝上有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種側基時，可進行這樣的鹽化步驟，但是不限於其是否在親油性側基的微波輻照接枝反應的前後或其過程中進行，即可以在對親水性側基的單體為有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種時的接枝聚丙烯表面進行親油性側基微波輻照接枝的同時加入鹼對上述親水性側基進行鹽化。
本發明的製備方法具體可包括以下方案中的任一種：
1）包括將該聚丙烯表面與該親水性側基單體和/或其溶解在溶劑中的溶液接觸混合，其中任選加入無機微波吸收介質；之後將所得的混合物在不加接枝引發劑的情況下微波輻照接枝；其中該混合物任選地還包含親油性側基的單體和/或其溶解在溶劑中的溶液，以及無機微波吸收介質；
2）包括將該聚丙烯表面與該親水性側基單體和/或其溶解在溶劑中的溶液接觸混合，其中任選加入無機微波吸收介質；之後將所得的混合物在不加接枝引發劑的情況下微波輻照接枝；然後將所得接枝產物與該親油性側基單體和/或其溶解在溶劑中的溶液以及無機微波吸收介質混合，在不加接枝引發劑的情況下微波輻照接枝；
3）包括將該聚丙烯表面與該親油性側基單體和/或其溶解在溶劑中的溶液以及無機微波吸收介質接觸混合，之後將所得的混合物在不加接枝引發劑的情況下微波輻照接枝；然後將所得接枝產物與該親水性側基單體和/或其溶解在溶劑中的溶液在任選加入無機微波吸收介質的情況下混合，在不加接枝引發劑的情況下微波輻照接枝；
4）在以上該三種方案的任一種基礎上，當該親水性側基的單體為有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種時，還包括將接枝了有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種側基的聚丙烯表面與鹼和/或鹼的水溶液接觸混合的步驟（即所謂的鹽化步驟）。
由於在本發明的製備方法中不添加引發劑或接枝引發劑，因此藉由該製備方法獲得的本發明的超浸潤表面中不含有引發劑殘留物。該引發劑是指本領域中用於引發單體的聚合反應（包括接枝反應）的物質，例如自由基型引發劑，包括過氧化物引發劑和偶氮引發劑及氧化還原引發劑等，還有光敏引發劑（或光敏劑），例如二苯甲酮。過氧化物引發劑又可分為有機過氧化物引發劑（例如過氧化二異丙苯）和無機過氧化物引發劑。該引發劑尤其是指各種用於聚丙烯接枝功能單體的引發劑，例如過氧化二異丙苯等。先前技術的接枝方法中為了聚丙烯能與單體接枝，藉由引發劑使聚丙烯的叔碳脫氫，但引發劑實際上不僅可以脫氫，還造成聚丙烯大量的β斷鏈反應，也就是反應太劇烈，不可控，從而影響接枝聚丙烯的力學性能。本發明的製備方法無需添加引發劑即可在聚丙烯表面上接枝有機酸、有機酸衍生物、乙烯基矽烷、乙烯基矽油、苯乙烯等側基。因此，本發明所得到的超浸潤表面不含引發劑殘留物，保證了聚丙烯表面的力學性能不受不利影響。
本發明的製備方法中使用的該親水性側基的單體可以是各種親水性單體，具體如上文所述。該親水性側基的單體用量可以為基於該聚丙烯表面用量計的0.1-10重量%；較佳為1-8重量%。
本文中，當作為接枝基礎物的該聚丙烯表面是獨立的製品時，如果製品的厚度小於或等於1mm，則該聚丙烯表面的用量按照製品的總重量計算；如果製品的厚度大於1mm，則該聚丙烯表面的用量按照1mm厚度的製品的重量計算。當作為接枝基礎物的該聚丙烯表面存在於基底上時，該聚丙烯表面的用量按照包含該聚丙烯表面在內的基底整體沿著從該聚丙烯表面向基底內部的方向，從接觸空氣的表面到厚度1mm處的重量計算；如果包含該聚丙烯表面在內的基底整體厚度小於或等於1mm，則按照包含該聚丙烯表面在內的基底整體的總重量計算。
該親水性側基的單體既可以與聚丙烯表面或接枝親油單體的聚丙烯表面直接接觸混合，也可以為了混合效果更好採用親水性側基的單體在一種或多種溶劑中的溶液進行混合。該溶劑的用量只要能夠溶解該單體形成溶液即可，較佳親水性側基的單體溶液中該單體與其溶劑的重量比為（0.1-100）:100，較佳（0.5-50）:100，更佳（1-30）:100。該單體溶液的用量較佳可以完全覆蓋聚丙烯表面，更便於兩者的充分接觸混合。
用於溶解親水性側基單體的溶劑可選自水、有機溶劑中的至少一種；較佳包括醇、酮、酯、水中至少一種，更佳丙酮或乙醇。
本發明的製備方法中使用的該親油性側基的單體可以是各種親油性單體，具體如上文所述。該親油性側基的單體用量可以為基於該聚丙烯表面用量計的0.1-30重量%；較佳為1-20重量%。
該親油性側基的單體既可以與聚丙烯表面或接枝親水單體的聚丙烯表面直接接觸混合，也可以為了混合效果更好採用親油性側基的單體在一種或多種溶劑中的溶液進行混合。溶劑的用量只要能夠溶解該單體形成溶液即可，較佳該親油性側基單體與溶劑的重量比可以在（0.1-100）:100，較佳（0.5-50）:100，更佳（1-30）:100。該單體溶液的用量較佳可以完全覆蓋該聚丙烯表面，更便於兩者的充分接觸混合。
用於溶解親油性側基單體的溶劑可選自水、有機溶劑中的至少一種；較佳包括醇、酮、酯、水中至少一種，更佳丙酮或乙醇。
本發明的製備方法中，當聚丙烯表面只接枝親水性側基時，其單體與聚丙烯表面的混合物中可以不加入無機微波吸收介質，但是較佳加入無機微波吸收介質以提高接枝效率。當聚丙烯表面需要接枝親油性側基時，由於該親油性側基的單體普遍在微波下升溫不超過200℃，不能很好地進行接枝反應。因此需要加入無機微波吸收介質以促進微波下的接枝反應。
該無機微波吸收介質可採用各種可以吸收微波的無機物，較佳包括金屬氫氧化物、金屬鹽、金屬氧化物、石墨類材料、鐵電類材料、黃銅礦、電解石中的至少一種。
該金屬氫氧化物可以為氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鍶、氫氧化鈣、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈷、氫氧化金、氫氧化鋁、氫氧化銅、氫氧化鈹、稀土氫氧化物中的至少一種；該金屬鹽可選自硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋇、硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸錳、硝酸鋅、硝酸鐵、硝酸亞鐵、硝酸銅、硝酸銀、氯化銨、氯化鉀、氯化鈉、氯化鋇、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁、氯化錳、氯化鋅、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸錳、硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸銀、碳酸銨、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、磷酸二氫鉀、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸銅鈣中的至少一種；該金屬氧化物可選自三氧化二鐵、四氧化三鐵中的至少一種；該石墨類材料可選自炭黑、石墨粉、石墨烯、氧化石墨烯的還原產物（還原劑例如為抗壞血酸）、碳奈米管、活性炭中的至少一種。
該無機微波吸收介質的單次用量可以為聚丙烯表面用量的0.1-10重量%；較佳為1-8重量%。該無機微波吸收介質的單次用量是指，本發明的製備方法中可包括一次或若干次微波輻照，如果其中加入無機微波吸收介質，則該用量是在單次微波輻照時的加入量。
該無機微波吸收介質既可以直接加入與聚丙烯表面或接枝聚丙烯表面接觸混合，也可以為了混合效果更好，採用加入溶解或分散於一種或多種溶劑中得到的無機微波吸收介質溶液或分散體進行接觸混合。為了使得無機微波吸收介質更好地分散混合在（接枝）聚丙烯表面上，較佳無機微波吸收介質與（接枝）聚丙烯表面的混合和與其他組分比如單體的混合分步進行，即（接枝）聚丙烯表面可以單獨與單體組分混合、烘乾，然後烘乾後的混合物再與無機微波吸收介質或其溶液或其分散體中至少之一混合。
該溶解或分散微波吸收介質的溶劑用量只要能夠溶解無機微波吸收介質形成無機微波吸收介質溶液、或是能夠使得無機微波吸收介質充分均勻分散形成分散體即可。該無機微波吸收介質溶液或分散體中無機微波吸收介質與溶劑的重量比較佳可以在（0.1-100）:100，更佳（0.5-50）:100，最佳（1-30）:100範圍內。
該無機微波吸收介質溶液或分散體的用量較佳使得可以完全覆蓋包括（接枝）聚丙烯表面在內的原料混合物，從而便於原料的充分接觸混合和反應。
該無機微波吸收介質溶液或分散體中的溶劑選自水、有機溶劑中的至少一種；較佳包括醇、酮、酯、水中至少一種，更佳醇、水。
為了保障無機微波吸收介質能夠與溶劑形成充分分散穩定的分散體，可以在該無機微波吸收介質分散體中加入先前技術中常用的表面活性劑。一般可以選用聚氧乙烯型、多元醇型等表面活性劑，用量通常可以為無機微波吸收介質的0.1-100重量%。
該鹽化步驟中使用的鹼可選自可以使得聚丙烯表面接枝的有機酸側基、其酸酐側基、其酯側基的任一種鹽化的鹼；較佳為氫氧化物。
該氫氧化物較佳為金屬氫氧化物和氨水中的至少一種；其中金屬氫氧化物較佳為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鋰、氫氧化鍶、氫氧化鈣、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈷、氫氧化金、氫氧化鋁、氫氧化銅、氫氧化鈹、稀土氫氧化物中的一種或幾種，較佳氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鋰、氫氧化鍶、氫氧化鈣中的一種或幾種。
該鹼（例如氫氧化物）的用量可以為基於該聚丙烯表面用量計的0.1-10重量%；較佳為1-8重量%。
為了使所述的鹼與接枝聚丙烯表面接觸混合，可以選擇直接加入鹼進行接觸混合，也可以為了便於混合充分，較佳以鹼的水溶液形式進行充分混合。用於溶解鹼的水的用量也是只要能夠溶解鹼形成水溶液的即可。鹼的水溶液中鹼與水的重量比可以較佳在（0.1-100）:100，更佳（0.5-50）:100，最佳（1-30）:100。該鹼的水溶液的量較佳可以完全覆蓋接枝聚丙烯表面，以便於兩者的充分接觸混合和反應。
可將該鹼和/或鹼的水溶液與接枝聚丙烯表面充分混合並同時反應，其為通常的酸鹼反應，其反應時間無特殊要求，直至充分反應即可。一般是在鹼和/或水溶液添加完畢後進一步接觸混合並同時反應一段時間即可，比如可以在30分鐘以內，較佳5-10分鐘。對反應溫度及壓力都無限制，一般可為常溫常壓。
本發明的製備方法中的微波輻照過程可在各種微波反應器中進行。可以採用任何合適的輻照功率進行該微波輻照過程，並持續任何合適的時間，只要可在聚丙烯表面上實現合適的接枝改性效果並由此實現根據本發明的超浸潤性質。例如，輻照功率可以為100w-2000w，較佳為500-1000w，更佳600w-800w；輻射時間可以為1s-120min，較佳1min-30min，再較佳3min-10min。
所述的微波輻照可較佳在惰性氣氛下進行。該惰性氣氛可以採用惰性的氣體，較佳包括氮氣、氦氣、氬氣中的一種或幾種，更佳氮氣。
本發明製備方法中，上文所述的混合較佳在真空條件下進行。該混合包括親水性側基的單體和/或其溶液與（接枝）聚丙烯表面的接觸混合、親油性側基單體和/或其溶液與（接枝）聚丙烯表面的接觸混合、接枝聚丙烯表面與鹼和/或鹼水溶液的接觸混合等。
對於本身帶有微孔等微奈米結構的聚丙烯表面來說，真空有利於接枝的單體和/或鹼等其他組分與其接觸混合的更充分，促進接枝單體和/或鹼等其他組分進入到聚丙烯表面的微奈米結構中，更有利於反應進行。
本發明製備方法中，所述的接觸混合可採用各種混合方法和設備進行，混合條件也為常用條件，只要能夠實現各物料充分均勻混合即可；比如可以將包含除了聚丙烯表面以外的包括該單體在內的其他組分的原料或其溶液、分散體等塗覆、滴加、浸潤、覆蓋在該聚丙烯表面實現接觸混合。
較佳地，將包括該單體與（接枝）聚丙烯表面在內的組分的混合物在微波輻照前進行乾燥處理。
較佳地，該微波輻照接枝後的產物可使用溶劑清洗，以去除未反應的單體或者以及不參加反應的無機微波吸收介質，並較佳在清洗後進一步乾燥處理。
所述的對微波輻照後的產物的清洗沒有特殊限制，只要能夠將殘餘的單體或者無機微波吸收介質去除即可。可採用通常的清洗方法。比如在微波後在高溫的情況下立即使用體積超過聚丙烯表面的溶劑浸泡一定時間（比如5-15分鐘），然後使用過濾裝置去除多餘水分；重複多次（比如2-6次）浸泡、過濾即得到清洗乾淨的超浸潤表面。
該鹽化步驟的產物（即接枝反應產物與鹼反應後的產物）較佳可使用溶劑清洗，以去除未與接枝聚丙烯表面反應的鹼，並較佳在清洗後進一步乾燥處理。
該對鹽化後產物的清洗沒有特殊限制，只要能夠將殘餘的鹼去除即可，可採用通常的清洗方法。比如在鹽化反應後立即使用體積超過接枝聚丙烯表面的溶劑浸泡一定時間（比如5-15分鐘），然後使用過濾裝置去除多餘水分；重複多次（比如2-6次）浸泡、過濾即得到清洗乾淨的雙親性聚丙烯表面。
所述的清洗用溶劑可選自水、有機溶劑中的至少一種；較佳包括醇、酮、酯、水中至少一種，更佳醇、水。
所涉及的乾燥處理可採用各種常規乾燥方法，包括但不限於如鼓風乾燥、常溫乾燥等。較佳的乾燥溫度以不使聚丙烯發生熔融的溫度為宜，例如不超過160℃。
在本發明的第三方面，本發明提供一種製品，其由根據本發明的超浸潤表面構成，或者包含根據本發明的超浸潤表面。該製品可以是膜、薄片、板材或者模塑製品，例如聚丙烯多孔膜、聚丙烯平板膜或聚丙烯中空纖維微孔膜，待黏接的塑膠製品、待噴塗的食品袋外包裝、待噴塗的汽車保險桿等。該製品可以主要由聚丙烯構成。
在本發明的第四方面，本發明提供根據本發明的超浸潤表面或包含該超浸潤表面的製品在黏接（例如塑膠製品黏接等）、噴塗（例如食品袋外包裝的噴塗、汽車保險桿的噴塗等）領域，或油水分離、水處理、生物、醫藥、能源領域中的應用。相應地，本發明也提供應用根據本發明的超浸潤表面或製品的黏接、噴塗、油水分離或水處理方法，例如用於製備黏接塑膠製品、噴塗食品袋外包裝、噴塗汽車保險桿。
例如，根據本發明獲得的雙親聚丙烯多孔膜尤其可用於油水分離、水處理，生物、醫藥、能源等領域。
本發明的超浸潤表面能達到超親水，甚至可以達到超雙親。本發明採用將有機酸及有機酸衍生物等親水性的單體與聚丙烯表面使用微波輻照在不添加引發劑的情況下進行接枝反應甚至包括進一步的鹽化獲得了超親水的聚丙烯表面，又因聚丙烯本身親油，所以此時已形成了親油並且超親水的表面；任選地再進一步與乙烯基矽油等親油性單體使用微波輻照在不添加引發劑的情況下進行接枝反應，進一步提高了超浸潤表面的親油性，甚至可獲得超雙親的超浸潤表面。聚丙烯在微波環境下是微波透明的（微波輻照下很少或者不吸收微波，因此在微波輻照下不發熱）。該作為接枝單體的有機酸及有機酸衍生物等單體在微波的條件下會吸收微波而升溫達200℃及以上，並產生自由基；同時高溫也會引發附近聚丙烯分子鏈產生自由基，因此會與聚丙烯充分發生接枝反應，進而獲得接枝聚丙烯表面。而同時這樣的不添加引發劑的微波接枝反應可以大幅避免添加引發劑接枝時的聚丙烯的β斷鏈反應，從而不降低聚丙烯的分子量。
當將接枝有有機酸或其酸酐或其酯之一側基的聚丙烯再與氫氧化物等的鹼反應時，接枝聚丙烯表面變成有機酸鹽接枝聚丙烯表面，這進一步提高了聚丙烯表面的親水性。對於聚丙烯多孔膜、聚丙烯平板膜、聚丙烯中空纖維微孔膜等，這還大幅提高了水通量。
在對超親水聚丙烯表面進一步親油改性的情況下，由於乙烯基矽油等親油性單體極性較低，其在微波輻照下吸收微波升溫不能夠達到很高溫度（微波場中的溫度升高至小於200℃），從而不能有效地引發附近聚丙烯分子鏈產生自由基，因此需要添加無機微波吸收介質來幫助聚丙烯產生自由基進而與乙烯基矽油單體發生接枝反應。無機微波吸收介質不與聚丙烯表面及單體反應，因此僅作為接枝反應熱源，不影響聚丙烯表面性能。無機微波吸收介質的添加，對於不吸收微波的單體，可以幫助其接枝在聚丙烯上；對於本身吸收微波的單體，可以幫助提高其接枝效率。本發明利用微波的選擇性加熱，加熱無機微波吸收介質，其微波下升溫可達到的溫度在200℃以上，可達到聚丙烯熔點附近，這個溫度下聚丙烯不至於斷鏈，但是聚丙烯叔碳可以脫氫，因此會發生接枝反應但不會造成斷鏈反應。接枝乙烯基矽油等親油性單體後，超親水聚丙烯表面的親油性進一步提高。
同時，由於本發明中使用的聚丙烯表面具有微奈米結構，該結構中存在的毛細作用進一步提高了表面的親水和親油的效果。
本發明的製備方法製程簡單，易操作。這樣的改性方法適用於各種聚丙烯表面；設備簡單，成本低，易於工業化。所得超浸潤表面的超浸潤性質持久穩定，且無殘留接枝單體、無殘留鹼、無引發劑殘留等。製備過程中接枝後的聚丙烯分子量不下降。對於聚丙烯多孔膜、聚丙烯平板膜、聚丙烯中空纖維微孔膜等，接枝改性後的膜的水通量或水通量和油通量兩者都大幅提高。
下面結合實施例，進一步舉例說明本發明。但是，本發明的範圍不受這些實施例的限制，而是本發明的範圍在所附的申請專利範圍中提出。
1. 測量方法
1）接觸角測試方法：
採用德國KRUSS公司EASY DROP接觸角測試儀，測量範圍1-180°，分辨率±0.1°，採用動態接觸角測量模式，每次固定體積為2µL的去離子水滴或者油滴（白油油滴或花生油油滴），滴於待測表面上，取計算的初始（在0.5s內）接觸角為該表面的接觸角測量值，平行測量6次，計算平均值。當測量值低於儀器的測量下限(1°)時，資料記錄為0。
該白油購自天馬（克拉瑪依）石油公司；該花生油購自山東魯花集團有限公司。
2）表面的接枝側基含量測定方法：使用日本日立公司S4800掃描電鏡的能譜配件對待測表面的接枝成分主要元素的含量進行測量；並藉由接枝物分子式反推接枝物在該表面的含量作為表面接枝率。由於該含量是表面含量（通常是指從物體表面起1-2mm的厚度中的含量），故該含量比單體在原料中的含量偏高。
3）水、油通量測試方法：取5片待測表面，例如聚丙烯多孔膜，使用冷凍切片刀去除皮層，製作成膜組件。在常壓下採用去離子水、三氯甲烷及花生油過濾30min，得到的值為該表面或膜的水、油通量。
4）平均孔徑和微孔平均尺寸的測定方法：使用掃描電鏡（日本Hitachi S-4800型場發射掃描電子顯微鏡，放大倍率：5000）對孔或微孔表面進行觀測，統計孔徑資料，並做孔徑分佈圖確定平均孔徑和微孔平均尺寸。
孔隙率使用壓汞法（MIP）測定，其中使用壓汞儀（Poremaster-33，Quantachrome，美國）。
2. 實施例及對比例中所用原料和設備
1）具有微奈米結構的聚丙烯表面樣品
表面樣品1：聚丙烯平板膜，天津膜天膜工程技術有限公司（平均孔徑0.8μm，孔隙率80%），在膜的一面使用環氧樹脂膠水（3M公司 DP100NS）封塗，另一面在液氮氛圍中，使用Leica CM3600冷凍切片機去除膜的皮層即得到聚丙烯微孔表面樣品1，其表面的微孔平均尺寸為0.8μm。
表面樣品2：使用聚丙烯樹脂（T30S齊魯石化，MI=3g/10min）注射出5cm×5cm厚度1mm的薄片，使用微小型超精密微細銑削機床，製備出具有微米結構的表面，具體為沿薄片表面橫向縱向分別銑削，得到平均上表面尺寸為0.5μm的表面微奈米結構。
表面樣品3：使用聚丙烯樹脂（T30S齊魯石化，MI=3g/10min）注射出5cm×5cm厚度1mm的薄片，使用奈米壓印機，製備出具有奈米結構的表面，具體為壓印出平均尺寸為80nm小坑及凸起的表面微奈米結構。
表面樣品4：聚丙烯多孔膜（天津膜天膜工程技術有限公司，規格1：平均孔徑0.8μm，孔隙率80%）。
表面樣品5：聚丙烯多孔膜（天津膜天膜工程技術有限公司，規格2：平均孔徑0.22μm，孔隙率45%）。
2）馬來酸酐（西隴科學股份有限公司），丙烯酸（國藥集團化學試劑有限公司）、甲基丙烯酸（國藥集團化學試劑有限公司）、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（國藥集團化學試劑有限公司）、氫氧化鈉（西隴科學股份有限公司）、氫氧化鉀（西隴科學股份有限公司）、氫氧化鈣（西隴科學股份有限公司）、丙酮（西隴科學股份有限公司）、氯化鈉（國藥集團化學試劑有限公司）、乙烯基矽油（甲基乙烯基矽油，山東大易化工有限公司，牌號：DY-V401，直鏈型，分子式：(CH2
=CH)Si(CH3
)2
O[(CH3
)2
SiO]ｎ
(CH3
)2
Si(CH=CH2
)）、乙烯基含氫矽油（山東大易化工有限公司，牌號：DY-H202，分子式：(CH3
)3
SiO[(CH3
)(H)SiO]n
Si(CH3
)3
）、二乙烯基矽油（山東大易化工有限公司，牌號：DY-V421，直鏈型，分子式：(CH2
=CH)(CH3
)2
SiO[(CH3
)2
SiO]m
[(CH2
=CH)(CH3
)SiO]n
Si
(CH3
)2
(CH2
=CH)）、氯化鈉（國藥集團化學試劑有限公司）、氧化石墨烯（GO）水溶液（南京吉倉奈米科技有限公司，濃度為1 wt%）、抗壞血酸（百靈威公司）、乙烯基三甲氧基矽烷（東京化成工業株式會社）、苯乙烯（國藥集團化學試劑有限公司）。
其他各種原料來自市售。
3）微波設備：SINEO（新儀）多功能微波合成萃取儀，型號：UWave-2000。
實施例1
按聚丙烯表面樣品（表面樣品1）100質量份計，將馬來酸酐（5質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到馬來酸酐丙酮溶液；將氫氧化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈉水溶液；將馬來酸酐丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的馬來酸酐與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率700W）5min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的馬來酸酐單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的馬來酸酐接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鈉水溶液在真空條件下與烘乾的馬來酸酐接枝聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鈉水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝馬來酸鈉的聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將乙烯基矽油（5質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基矽油乙醇溶液在真空條件下加入到上述所得的接枝馬來酸鈉聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基矽油和接枝馬來酸鈉聚丙烯表面樣品的混合物與氯化鈉水溶液充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率700W）5min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將所得聚丙烯表面樣品置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝馬來酸鈉和乙烯基矽油側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例2
按聚丙烯表面樣品（同實施例1）100質量份計，將馬來酸酐（5質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到馬來酸酐丙酮溶液；將氫氧化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈉水溶液；將馬來酸酐丙酮溶液在真空的條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的馬來酸酐與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率700W）5min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的馬來酸酐單體，然後其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的馬來酸酐接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鈉水溶液在真空條件下加入至烘乾的馬來酸酐接枝聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鈉水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝馬來酸鈉側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例3
按該聚丙烯表面樣品（同實施例1）100質量份計，將乙烯基矽油（9質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（4質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基矽油乙醇溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基矽油與聚丙烯表面樣品的混合物與氯化鈉水溶液充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝乙烯基矽油側基的聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將丙烯酸（9質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到接枝聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的丙烯酸與接枝聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的接枝有丙烯酸和乙烯基矽油接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鉀水溶液在真空條件下加入至烘乾的接枝有丙烯酸和乙烯基矽油的聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝有丙烯酸鉀和乙烯基矽油側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例4
按聚丙烯表面樣品（同實施例1）100質量份計，將丙烯酸（9質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的丙烯酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鉀水溶液在真空條件下加入至烘乾的丙烯酸接枝的聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝丙烯酸鉀側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
對比例1
將聚丙烯表面樣品（同實施例1）直接進行測試，聚丙烯表面的水、油接觸角資料見表1。
實施例5
按聚丙烯表面樣品（表面樣品2）100質量份計，將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鉀水溶液在真空條件下與烘乾的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝的聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝有2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀的聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將乙烯基含氫矽油（9質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基含氫矽油乙醇溶液；將氯化鈉（4質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基含氫矽油乙醇溶液在真空條件下加入到上述接枝2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀的聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基含氫矽油與接枝聚丙烯表面樣品的混合物與氯化鈉水溶液充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基含氫矽油單體以及氯化鈉，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝有2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀和乙烯基含氫矽油側基的超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例6
按聚丙烯表面樣品（同實施例5）100質量份計，將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液在真空條件下加入到聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸單體，然後其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鉀水溶液在真空條件下加入至烘乾的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝的聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝有2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀側基的超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例7
按聚丙烯表面樣品（同實施例5）100質量份計，將甲基丙烯酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鈣（8質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈣水溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率2000W）1min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鈣水溶液在真空條件下加入至烘乾的甲基丙烯酸接枝的聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鈣水溶液加入完後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝甲基丙烯酸鈣的聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將二乙烯基矽油（8質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到二乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將二乙烯基矽油乙醇溶液在真空條件下加入到上述接枝甲基丙烯酸鉀的聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的二乙烯基矽油與接枝聚丙烯表面樣品的混合物與氯化鈉水溶液充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率2000W）1min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的二乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸鈣和二乙烯基矽油側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例8
按聚丙烯表面樣品（同實施例5）100質量份計，將甲基丙烯酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鈣（8質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈣水溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率2000W）1min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品；將氫氧化鈣水溶液在真空條件下加入至烘乾的甲基丙烯酸接枝的聚丙烯表面樣品充分接觸混合，氫氧化鈣水溶液加入後再混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝甲基丙烯酸鈣側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
對比例2
將聚丙烯表面樣品（同實施例5）直接進行測試，聚丙烯表面的水、油接觸角資料見表1。
實施例9
按聚丙烯表面樣品（表面樣品3）100質量份計，將甲基丙烯酸（6質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將二乙烯基矽油（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到二乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將二乙烯基矽油乙醇溶液在真空條件下加入到上述甲基丙烯酸接枝的聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的二乙烯基矽油和接枝聚丙烯表面樣品的混合物與氯化鈉水溶液充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的二乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸和二乙烯基矽油的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例10
按聚丙烯表面樣品（同實施例9）100質量份計，將甲基丙烯酸（1質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將甲基乙烯基矽油（2質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到甲基乙烯基矽油乙醇溶液；將氧化石墨烯（GO）水溶液（10質量份）、抗壞血酸（1質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氧化石墨烯（GO）分散體；將甲基乙烯基矽油乙醇溶液在真空條件下加入到上述甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的甲基乙烯基矽油和接枝聚丙烯表面樣品混合物的粉料與氧化石墨烯（GO）分散體充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾），其中氧化石墨烯、抗壞血酸與去離子水混合形成氧化石墨烯分散體，氧化石墨烯分散體在與甲基乙烯基矽油和接枝聚丙烯表面樣品的混合物混合後，在80℃烘乾乾燥時，抗壞血酸作為氧化石墨烯的還原劑將氧化石墨烯還原成石墨烯，石墨烯是後續微波輻照接枝的微波吸收介質；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基乙烯基矽油單體以及氧化石墨烯，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸和甲基乙烯基矽油側基的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
實施例11
按聚丙烯表面樣品（同實施例9）100質量份計，將甲基丙烯酸（7質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將甲基乙烯基矽油（8質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到甲基乙烯基矽油乙醇溶液；將氧化石墨烯（GO）水溶液（3質量份）、抗壞血酸（0.3質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氧化石墨烯（GO）分散體；將甲基乙烯基矽油乙醇溶液在真空條件下加入到上述甲基丙烯酸接枝聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的甲基乙烯基矽油和接枝聚丙烯表面樣品的混合物與氧化石墨烯（GO）分散體充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾），其中氧化石墨烯、抗壞血酸與去離子水混合形成氧化石墨烯分散體，氧化石墨烯分散體在與甲基乙烯基矽油和接枝聚丙烯表面樣品的混合物混合後，在80℃烘乾乾燥時，抗壞血酸作為氧化石墨烯的還原劑將氧化石墨烯還原成石墨烯，石墨烯是後續微波輻照接枝的微波吸收介質；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基乙烯基矽油單體以及氧化石墨烯，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸和甲基乙烯基矽油的聚丙烯超浸潤表面樣品。所得超浸潤表面的水、油接觸角資料見表1。
實施例12
按聚丙烯表面樣品（同實施例9）100質量份計，將乙烯基三甲氧基矽烷（9質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基三甲氧基矽烷乙醇溶液；將氯化鈉（3質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基三甲氧基矽烷乙醇溶液在真空條件下加入到該聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的乙烯基三甲氧基矽烷和聚丙烯表面樣品混合物與氯化鈉水溶液充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基三甲氧基矽烷與聚丙烯表面樣品的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基三甲氧基矽烷單體和氯化鈉，然後將其置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的乙烯基三甲氧基矽烷接枝聚丙烯表面樣品。
按該聚丙烯表面樣品100質量份計，將苯乙烯（8質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到苯乙烯乙醇溶液；將氧化石墨烯（GO）水溶液（4質量份）、抗壞血酸（0.4質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氧化石墨烯（GO）分散體；將苯乙烯乙醇溶液在真空條件下加入到上述苯乙烯接枝聚丙烯表面樣品上充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的苯乙烯和接枝聚丙烯表面樣品混合物的粉料與氧化石墨烯（GO）分散體充分接觸混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾），其中氧化石墨烯、抗壞血酸與去離子水混合形成氧化石墨烯分散體，氧化石墨烯分散體在與苯乙烯和接枝聚丙烯表面樣品的混合物混合後，在80℃烘乾乾燥時，抗壞血酸作為氧化石墨烯的還原劑將氧化石墨烯還原成石墨烯，石墨烯是後續微波輻照接枝的微波吸收介質；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的苯乙烯單體以及氧化石墨烯，然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝乙烯基三甲氧基矽烷和苯乙烯的雙親聚丙烯表面樣品。所得雙親聚丙烯表面的水、油接觸角、表面接枝率資料見表1。
對比例3
將聚丙烯表面樣品（同實施例9）直接進行測試，聚丙烯表面的水、油接觸角資料見表1。
表1
| 水接觸角 （º） | 白油接觸角 （º） | 親水性側基 表面接枝率（%） | 親油性側基 表面接枝率（%） | |
| 實施例1 | 0 | 0 | 12.9 | 24.5 |
| 實施例2 | 0 | 61 | 13.2 | / |
| 實施例3 | 0 | 0 | 14.2 | 29.9 |
| 實施例4 | 0 | 59 | 14.3 | / |
| 對比例1 | 122 | 45 | / | / |
| 實施例5 | 0 | 0 | 12.1 | 28.6 |
| 實施例6 | 0 | 41 | 11.9 | / |
| 實施例7 | 0 | 0 | 18.2 | 30.6 |
| 實施例8 | 0 | 68 | 18.3 | / |
| 對比例2 | 125 | 41 | / | / |
| 實施例9 | 0 | 0 | 18.6 | 31.6 |
| 實施例10 | 0 | 0 | 18.3 | 23.4 |
| 實施例11 | 0 | 0 | 21.2 | 22.7 |
| 實施例12 | 0 | 0 | 19.8 | 17.5 |
| 對比例3 | 131 | 25 | / | / |
從表1中可以看出，根據本發明對聚丙烯表面進行親水接枝改性或進一步親油接枝改性後得到的超浸潤表面，相比於未改性的聚丙烯表面，實現了親水、親油性均大幅度改進，該超浸潤表面達到超親水、親油，甚至有些情況下達到超親水和超親油（超雙親），這說明實現了非常有效的對聚丙烯表面的雙親改性。
實施例13
按聚丙烯多孔膜（規格1：平均孔徑0.8μm，孔隙率80%；表面樣品4）100質量份計，將馬來酸酐（5質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到馬來酸酐丙酮溶液；將氫氧化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈉水溶液；將馬來酸酐丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的馬來酸酐與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率700W）5min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的馬來酸酐單體，然後將膜置於80ºC鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的馬來酸酐接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鈉水溶液在真空攪拌的條件下與烘乾的馬來酸酐接枝聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鈉水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝馬來酸鈉的聚丙烯多孔膜。
按該聚丙烯多孔膜100質量份計，將乙烯基矽油（5質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基矽油乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述所得的接枝馬來酸鈉聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基矽油和接枝馬來酸鈉聚丙烯多孔膜混合物的粉料與氯化鈉水溶液充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率700W）5min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將所得聚丙烯多孔膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝馬來酸鈉和乙烯基矽油側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例14
按聚丙烯多孔膜（同實施例13）100質量份計，將馬來酸酐（5質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到馬來酸酐丙酮溶液；將氫氧化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈉水溶液；將馬來酸酐丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的馬來酸酐與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率700W）5min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的馬來酸酐單體，然後膜置於80ºC鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的馬來酸酐接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鈉水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的馬來酸酐接枝聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鈉水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝馬來酸鈉側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例15
按該聚丙烯多孔膜（同實施例13）100質量份計，將乙烯基矽油（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基矽油乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基矽油與聚丙烯多孔膜混合物的粉料與氯化鈉水溶液充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝有乙烯基矽油側基的雙親聚丙烯多孔膜。
按聚丙烯多孔膜100質量份計，將丙烯酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（8質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將丙烯酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述接枝乙烯基矽油側基聚丙烯多孔膜的中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的丙烯酸與接枝聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的丙烯酸單體，然後將膜置於80ºC鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的丙烯酸和乙烯基矽油接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鉀水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的丙烯酸和乙烯基矽油接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝有丙烯酸鉀和乙烯基矽油側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例16
按聚丙烯多孔膜（同實施例13）100質量份計，將丙烯酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（8質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將丙烯酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的丙烯酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的丙烯酸單體，然後膜置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的丙烯酸接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鉀水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的丙烯酸接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝丙烯酸鉀側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
對比例4
將聚丙烯多孔膜（同實施例13）直接進行測試，聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量資料見表2。
實施例17
按聚丙烯多孔膜（規格2：平均孔徑0.65μm，孔隙率70%；表面樣品5）100質量份計，將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（8質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸單體，然後膜置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鉀水溶液在真空攪拌的條件下與烘乾的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀的聚丙烯多孔膜。
按該聚丙烯多孔膜100質量份計，將乙烯基含氫矽油（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基含氫矽油乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基含氫矽油乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述接枝2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀的聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基含氫矽油聚丙烯多孔膜混合物的粉料與氯化鈉水溶液充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基含氫矽油單體以及氯化鈉，然後將膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鈉和乙烯基含氫矽油側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例18
按聚丙烯多孔膜（同實施例17）100質量份計，將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸（10質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液；將氫氧化鉀（8質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鉀水溶液；將2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率1000W）3min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸單體，然後膜置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鉀水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鉀水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸鉀側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例19
按聚丙烯多孔膜（同實施例17）100質量份計，將甲基丙烯酸（8質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鈣（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈣水溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80o
C鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率2000W）1min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後膜置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鈣水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的甲基丙烯酸接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鈣水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝甲基丙烯酸鈣的聚丙烯多孔膜。
按該聚丙烯多孔膜100質量份計，將二乙烯基矽油（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到二乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將二乙烯基矽油乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述接枝甲基丙烯酸鈣的聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的二乙烯基矽油與接枝聚丙烯多孔膜混合物與氯化鈉水溶液充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率2000W）1min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的二乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸鈣和二乙烯基矽油側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例20
按聚丙烯多孔膜（同實施例17）100質量份計，將甲基丙烯酸（8質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鈣（6質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈣水溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率2000W）1min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後膜置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯多孔膜；將氫氧化鈣水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的甲基丙烯酸接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鈣水溶液加入後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝甲基丙烯酸鈣側基的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例21
按聚丙烯多孔膜（同實施例17）100質量份計，將甲基丙烯酸（8質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80ºC鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後膜置於80ºC鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯多孔膜。
按該聚丙烯多孔膜100質量份計，將二乙烯基矽油（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到二乙烯基矽油乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將二乙烯基矽油乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述甲基丙烯酸接枝的聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的二乙烯基矽油和接枝聚丙烯多孔膜混合物與氯化鈉水溶液充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的二乙烯基矽油單體以及氯化鈉，然後將膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸和二乙烯基矽油的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例22
按聚丙烯多孔膜（同實施例17）100質量份計，將甲基丙烯酸（8質量份）溶解在丙酮（50質量份）中得到甲基丙烯酸丙酮溶液；將氫氧化鈣（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氫氧化鈣水溶液；將甲基丙烯酸丙酮溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的甲基丙烯酸與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基丙烯酸單體，然後膜置於80o
C鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的甲基丙烯酸接枝聚丙烯多孔膜。將氫氧化鈣水溶液在真空攪拌的條件下加入至烘乾的甲基丙烯酸接枝的聚丙烯多孔膜充分混合，氫氧化鈣水溶液加入完後再攪拌混合並反應5分鐘。反應完畢後使用去離子水按同上清洗步驟清洗反應產物然後將其置於80℃鼓風乾燥箱烘乾，得到接枝甲基丙烯酸鈣的聚丙烯多孔膜。
按該聚丙烯多孔膜100質量份計，將甲基乙烯基矽油（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到甲基乙烯基矽油乙醇溶液；將氧化石墨烯（GO）水溶液（5質量份）、抗壞血酸（0.5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氧化石墨烯（GO）分散體；將甲基乙烯基矽油乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述甲基丙烯酸鈣接枝聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的甲基乙烯基矽油和接枝聚丙烯多孔膜混合物與氧化石墨烯（GO）分散體充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾），其中氧化石墨烯、抗壞血酸與去離子水混合形成氧化石墨烯分散體，氧化石墨烯分散體在與甲基乙烯基矽油和接枝聚丙烯多孔膜的混合物混合後，在80℃烘乾乾燥時，抗壞血酸作為氧化石墨烯的還原劑將氧化石墨烯還原成石墨烯，石墨烯是後續微波輻照接枝的微波吸收介質；將上述乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的甲基乙烯基矽油單體以及氧化石墨烯，然後將膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝甲基丙烯酸鈣和甲基乙烯基矽油的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
實施例23
按聚丙烯多孔膜（同實施例17）100質量份計，將乙烯基三甲氧基矽烷（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到乙烯基三甲氧基矽烷乙醇溶液；將氯化鈉（5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氯化鈉水溶液；將乙烯基三甲氧基矽烷乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到該聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）。將烘乾後乾燥的乙烯基三甲氧基矽烷和聚丙烯多孔膜混合物與氯化鈉水溶液充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的乙烯基三甲氧基矽烷與聚丙烯多孔膜的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的產物在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的乙烯基三甲氧基矽烷單體和氯化鈉，然後膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾得到乾燥的乙烯基三甲氧基矽烷接枝聚丙烯多孔膜。
按該聚丙烯多孔膜100質量份計，將苯乙烯（10質量份）溶解在乙醇（50質量份）中得到苯乙烯乙醇溶液；將氧化石墨烯（GO）水溶液（5質量份）、抗壞血酸（0.5質量份）溶解在去離子水（50質量份）中得到氧化石墨烯（GO）分散體；將苯乙烯乙醇溶液在真空伴隨機械攪拌的條件下加入到上述苯乙烯接枝聚丙烯多孔膜中充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾）；將烘乾後乾燥的苯乙烯和接枝聚丙烯多孔膜混合物的粉料與氧化石墨烯（GO）分散體充分混合，之後將混合物烘乾（80℃鼓風乾燥烘箱烘乾），其中氧化石墨烯、抗壞血酸與去離子水混合形成氧化石墨烯分散體，氧化石墨烯分散體在與苯乙烯和接枝聚丙烯多孔膜的混合物混合後，在80℃烘乾乾燥時，抗壞血酸作為氧化石墨烯的還原劑將氧化石墨烯還原成石墨烯，石墨烯是後續微波輻照接枝的微波吸收介質；將乾燥的混合物在氮氣的氛圍下微波輻照（功率500W）30min；微波輻照完畢的物料在去離子水中浸泡10分鐘並更換去離子水重複3遍以確保去除未參與接枝反應的苯乙烯單體以及氧化石墨烯，然後將膜置於80℃鼓風乾燥箱烘乾；得到接枝乙烯基三甲氧基矽烷和苯乙烯的雙親聚丙烯多孔膜。所得雙親聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量，表面接枝率資料見表2。
對比例5
將聚丙烯多孔膜（同實施例17）直接進行測試，聚丙烯多孔膜的水、油接觸角，水、油通量資料見表2。
表2
| 水接 觸角 （º） | 花生油 接觸角 （º） | 水通量 （g/cm2 h） | 花生油通量 （g/cm2 h） | 三氯甲烷 通量 （g/cm2 h） | 親水性側基表面接枝率 （%） | 親油性側基表面接枝率 （%） | |
| 實施例13 | 0 | 0 | 890 | 15 | 603 | 13.5 | 25.2 |
| 實施例14 | 0 | 68 | 1000 | 2 | 198 | 13.4 | / |
| 實施例15 | 0 | 0 | 965 | 14 | 596 | 14.9 | 31.4 |
| 實施例16 | 0 | 61 | 1105 | 3 | 180 | 14.9 | / |
| 對比例4 | 115.5 | 65 | 0 | 2 | 160 | / | / |
| 實施例17 | 0 | 0 | 1206 | 12 | 612 | 12.5 | 24.6 |
| 實施例18 | 0 | 45 | 1235 | 2 | 201 | 12.4 | / |
| 實施例19 | 0 | 0 | 965 | 13 | 595 | 18.4 | 29.8 |
| 實施例20 | 0 | 63 | 1001 | 1 | 213 | 18.2 | / |
| 實施例21 | 8 | 0 | 856 | 13 | 560 | 19.6 | 32.6 |
| 實施例22 | 0 | 0 | 912 | 14 | 580 | 18.9 | 21.8 |
| 實施例23 | 0 | 0 | 843 | 14 | 596 | 17.5 | 18.9 |
| 對比例5 | 120.1 | 69 | 0 | 2 | 165 | / | / |
從表2中可以看出，根據本發明對聚丙烯多孔膜進行親水接枝改性或進一步親油接枝改性後獲得的超浸潤表面，相比於未改性的聚丙烯多孔膜，實現了水、油通量均大幅度提升，改性後的聚丙烯多孔膜達到超親水、親油，甚至有些情況下達到超親水並且超親油，這說明實現了非常有效的對聚丙烯多孔膜的雙親改性。
Claims (66)
- 一種超浸潤表面，其為接枝有一親水性側基的具有微奈米結構的一聚丙烯表面，其中該超浸潤表面是至少超親水的並且不含有引發劑殘留物，其中該親水性側基包含由一種或多種含有選自氧、硫、氮、矽、鹵素及其組合的雜原子或其取代基並且含有碳碳雙鍵的單體形成的單元。
- 如請求項1所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的水接觸角小於或等於10°。
- 如請求項2所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的水接觸角小於或等於8°。
- 如請求項2所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的水接觸角小於或等於5°。
- 如請求項2所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的水接觸角小於或等於1°。
- 如請求項2所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的水接觸角為約0°。
- 如請求項1所述的超浸潤表面，其中，作為接枝基礎物的聚丙烯表面具有的微奈米結構的特徵尺寸為1nm-100μm。
- 如請求項7所述的超浸潤表面，其中，該微奈米結構是採用熱致相分離製程、光刻技術、飛秒雷射加工技術、等離子蝕刻技術、靜電紡絲法、奈米壓印、奈米鑄造、超精密微銑技術或使用電弧在聚丙烯表面上產生的結構。
- 如請求項7所述的超浸潤表面，其中，作為接枝基礎物的聚丙烯表面是聚丙烯多孔膜、聚丙烯平板膜或聚丙烯中空纖維微孔膜。
- 如請求項9所述的超浸潤表面，其中，該聚丙烯多孔膜具有小於100μm的平均孔徑。
- 如請求項10所述的超浸潤表面，其中，該聚丙烯多孔膜具有10nm-80μm的平均孔徑。
- 如請求項9所述的超浸潤表面，其中，該聚丙烯多孔膜具有50-90%的孔隙率。
- 如請求項12所述的超浸潤表面，其中，該聚丙烯多孔膜具有60-80%的孔隙率。
- 如請求項1至請求項13中任一項所述的超浸潤表面，其中，該單體選自一有機酸及其衍生物和乙烯基矽烷中的至少一種。
- 如請求項14所述的超浸潤表面，其中，該有機酸的衍生物是酸酐、酯或鹽。
- 如請求項14所述的超浸潤表面，其中，該有機酸及其衍生物選自一馬來酸酐及其衍生物、一(甲基)丙烯酸及其衍生物、一乙酸乙烯酯、一烯基磺酸及其衍生物、一乙烯基苯甲酸及其衍生物、一衣康酸及其衍生物、一油酸及其衍生物、一花生烯酸及其衍生物及其組合。
- 如請求項16所述的超浸潤表面，其中，該(甲基)丙烯酸的衍生物是甲基丙烯酸縮水甘油酯。
- 如請求項16所述的超浸潤表面，其中，該有機酸的衍生物是該有機酸的成鹽形式。
- 如請求項14所述的超浸潤表面，其中，該乙烯基矽烷為式(1)所示的化合物中的一種或多種：CH2=CH-(CH2)nSiX3 式(1)其中n=0至3，每個X相同或不同地獨立地表示氯基、甲氧基、乙氧基或乙醯氧基。
- 如請求項1至請求項13中任一項所述的超浸潤表面，其中，該親水性側基包含由有機酸的鹽形成的單元或由有機酸的鹽形成的單元組成。
- 如請求項1至請求項13中任一項所述的超浸潤表面，其中，該聚丙烯表面另外接枝有一親油性側基。
- 如請求項21所述的超浸潤表面，其中，該親油性側基選自一乙烯基矽油側基和苯乙烯側基及其組合。
- 如請求項22所述的超浸潤表面，其中，該乙烯基矽油選自端乙烯基矽油和高乙烯基矽油及其組合。
- 如請求項23所述的超浸潤表面，其中，該乙烯基矽油選自甲基乙烯基矽油、乙烯基含氫矽油、二乙烯基矽油及其組合。
- 如請求項21所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的油接觸角小於90°。
- 如請求項25所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的油接觸角小於或等於10°。
- 如請求項25所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的油接觸角小於或等於5°。
- 如請求項25所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的油接觸角小於或等於1°。
- 如請求項25所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面的油接觸角為約0°。
- 如請求項1至請求項13中任一項所述的超浸潤表面，其中，該超浸潤表面藉由如下方法製備：將用於形成該側基的單體，在不存在引發劑的情況下，任選地在加入無機微波吸收介質的情況下，藉由微波輻照與作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面進行接枝反應。
- 如請求項30所述的超浸潤表面，其中，該單體包括用於形成親油性側基的單體，並且在該製備方法中加入無機微波吸收介質。
- 如請求項30所述的超浸潤表面，其中，該單體選自有機酸或其酸酐或其酯及其組合，並且該製備方法進一步包括將接枝反應後所得產物與鹼反應的步驟。
- 一種製備如請求項1至請求項29中任一項所述的超浸潤表面的方法，包括：將用於形成側基的單體，在不存在引發劑的情況下，藉由微波輻照與作為接枝基礎物的具有微奈米結構的聚丙烯表面進行接枝反應。
- 如請求項33所述的方法，其中該方法包括以下方案：將聚丙烯表面與用於形成親水性側基的單體接觸混合，其中任選加入無機微波吸收介質；之後將所得的混合物在不加引發劑的情況下微波輻照接枝；其中該混合物任選地還包含親油性側基的單體以及無機微波吸收介質。
- 如請求項33所述的方法，其中該方法包括以下方案：將聚丙烯表面與用於形成親水性側基單體接觸混合，其中任選加入無機微波吸收介質；之後將所得的混合物在不加引發劑的情況下微波輻照接枝；然後將所得接枝產物與用於形成親油性側基的單體以及無機微波吸收介質混合，在不加引發劑的情況下微波輻照接枝。
- 如請求項33所述的方法，其中該方法包括以下方案：將聚丙烯表面與用於形成親油性側基的單體以及無機微波吸收介質接觸混合，之後將所得的混合物在不加引發劑的情況下微波輻照接枝；然後將所得接枝產物與用於形成親水性側基的單體在任選加入無機微波吸收介質的情況下混合，在不加引發劑的情況下微波輻照接枝。
- 如請求項34至請求項36中任一項所述的方法，其中用於形成親水性側基的單體為有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種，並且該方法還包括將接 枝了有機酸或其酸酐或其酯中的至少一種側基的聚丙烯表面與鹼接觸混合的步驟。
- 如請求項37所述的方法，其中該鹼為一種或多種氫氧化物。
- 如請求項37所述的方法，其中該鹼選自一金屬氫氧化物和氨水。
- 如請求項39所述的方法，其中該金屬氫氧化物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鋰、氫氧化鍶、氫氧化鈣、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈷、氫氧化金、氫氧化鋁、氫氧化銅、氫氧化鈹、稀土氫氧化物及其組合。
- 如請求項37所述的方法，其中該鹼用量為基於該聚丙烯表面用量計的0.1-10重量%。
- 如請求項41所述的方法，其中該鹼用量為基於該聚丙烯表面用量計的1-8重量%。
- 如請求項37所述的方法，其中該鹼以水溶液形式使用。
- 如請求項34至請求項36中任一項所述的方法，其中至少一個混合過程在真空條件下進行。
- 如請求項37所述的方法，其中至少一個混合過程在真空條件下進行。
- 如請求項34至請求項36中任一項所述的方法，其中用於形成親水性側基的單體用量為基於該聚丙烯表面用量計的0.1-10重量%。
- 如請求項46所述的方法，其中用於形成親水性側基的單體用量為基於該聚丙烯表面用量計的1-8重量%。
- 如請求項46所述的方法，其中該用於形成親水性側基的單體以溶解在一種或多種溶劑中的溶液的形式使用，該溶劑選自醇、酮、酯、水及其組合。
- 如請求項34至請求項36中任一項所述的方法，其中用於形成親油性側基的單體用量為基於該聚丙烯表面用量計的0.1-30重量%。
- 如請求項49所述的方法，其中用於形成親油性側基的單體用量為基於該聚丙烯表面用量計的1-20重量%。
- 如請求項49所述的方法，其中該用於形成親油性側基的單體以溶解在一種或多種溶劑中的溶液的形式使用，該溶劑選自醇、酮、酯、水及其組合。
- 如請求項33至請求項36中任一項所述的方法，其中加入無機微波吸收介質。
- 如請求項52所述的方法，其中該無機微波吸收介質選自金屬氫氧化物、金屬鹽、金屬氧化物、石墨類材料、鐵電類材料、電解石、黃銅礦及其組合。
- 如請求項53所述的方法，其中該金屬氫氧化物選自氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鍶、氫氧化鈣、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鈷、氫氧化金、氫氧化鋁、氫氧化銅、氫氧化鈹、稀土氫氧化物及其組合。
- 如請求項53所述的方法，其中該金屬鹽選自硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋇、硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸錳、硝酸鋅、硝酸鐵、硝酸亞鐵、硝酸銅、硝酸銀、氯化銨、氯化鉀、氯化鈉、氯化鋇、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁、氯化錳、氯化鋅、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸錳、硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸銀、碳酸銨、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、磷酸二氫鉀、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸銅鈣及其組合。
- 如請求項53所述的方法，其中該金屬氧化物選自三氧化二鐵、四氧化三鐵及其組合。
- 如請求項53所述的方法，其中該石墨類材料選自炭黑、石墨粉、石墨烯、氧化石墨烯的還原產物、碳奈米管、活性炭及其組合。
- 如請求項57所述的方法，其中氧化石墨烯的還原產物藉由使用抗壞血酸作為還原劑製備。
- 如請求項52所述的方法，其中該無機微波吸收介質的單次用量為基於該聚丙烯表面用量的0.1-10重量%。
- 如請求項59所述的方法，其中該無機微波吸收介質的單次用量為基於該聚丙烯表面用量的1-8重量%。
- 如請求項52所述的方法，其中該無機微波吸收介質直接加入，或者是以溶解或分散於一種或多種溶劑中的溶液或分散體形式加入，該一種或多種溶劑選自醇、酮、酯、水及其組合。
- 如請求項61所述的方法，其中該分散體含有表面活性劑。
- 一種用於黏接、噴塗、油水分離、水處理、生物、醫藥或能源領域的製品，其由如請求項1至請求項32中任一項所述的超浸潤表面構成，或者包含如請求項1至請求項32中任一項所述的超浸潤表面。
- 如請求項63所述的製品，其中該製品是膜、薄片、板材或者模塑製品。
- 一種如請求項1至請求項32中任一項所述的超浸潤表面或如請求項63或請求項64所述的製品用於黏接、噴塗、油水分離、水處理、生物、醫藥或能源領域的用途。
- 一種黏接、噴塗、油水分離或水處理方法，其中應用如請求項1至請求項32中任一項所述的超浸潤表面或如請求項63或請求項64所述的製品。
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