一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法

技术领域

本发明属高分子材料领域，具体涉及一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法。

背景技术

超疏水材料由于其表面的自清洁效应引起人们的广泛关注，构建超疏水材料通常通过两个方法：一是构筑表面的微纳米粗糙结构，二是在粗糙表面修饰低表面能的物质。

聚氯乙烯(PVC)是五大热塑性合成树脂之一，是世界上第二大通用塑料，来源丰富，价格低廉，应用广泛，主要用于建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，在工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各个领域获得了广泛的应用；PVC建筑膜材随着表面增塑剂的迁移和紫外线的照射，膜面易沾污，影响膜材的美观及使用寿命；超疏水的聚氯乙烯膜，可以使聚氯乙烯具备防污自清洁效应，也可以用于无损失液体传输，提高聚氯乙烯的功能；基于此，本发明提供一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种刚性超疏水聚氯乙烯膜及其制备方法，通过在聚氯乙烯分子链上嵌段具有疏水作用的刚性聚合物，从根本上改进聚氯乙烯的疏水性和力学性能。

本发明的目的在于提供一种刚性超疏水聚氯乙烯膜。

本发明的另一目在于是提供上述刚性超疏水聚氯乙烯膜的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

刚性超疏水聚氯乙烯膜的制备方法如下：

将1000g聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

所述聚氯乙烯两嵌段共聚物，其结构式如下式(I)所示：

式中n的取值为100～5000，m的取值为50～100。

所述聚氯乙烯两嵌段共聚物的反应流程及制备方法如下：

1.以四氢呋喃为溶剂，3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸与SOCl

其中，所述3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸、SOCl

2.以二氧六环为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、聚氯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、硅烷偶联剂为单体，在60～70℃油浴氮气保护下反应1～2h，提纯，即可得到聚氯乙烯两嵌段共聚物。

其中，所述硅烷偶联剂的具有如下结构式：

其中，所述偶氮二异丁腈与聚氯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、硅烷偶联剂的摩尔比为1:10:1000。

其中，所述硅烷偶联剂的摩尔浓度为1mol/L。

(1)本发明得到的刚性超疏水聚氯乙烯膜的制备过程简单，得到的刚性超疏水聚氯乙烯材料安全无毒，具有持久的超疏水性。

(2)本发明从根本上改善聚氯乙烯膜的疏水性和力学性能。

附图说明

图1为实施例3制备的刚性超疏水聚氯乙烯膜的核磁氢谱图。

图2为实施例3制备的刚性超疏水聚氯乙烯膜的GPC图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1

搭建好反应装置，在50mL支口烧瓶中加入3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸(5.0mmol)和20ml无水四氢呋喃THF，将支口烧瓶置于反应器上，将反应器温度升高至75℃后，缓慢滴加SOCl

搭建好反应装置，将单末端羟基聚氯乙烯(1.0mmol)加入到50ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例2

搭建好反应装置，将聚氯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、硅烷偶联剂(10.0mmol)加入25ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例3

搭建好反应装置，将聚氯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、硅烷偶联剂(10.0mmol)加入25ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例4

搭建好反应装置，将聚氯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、硅烷偶联剂(10.0mmol)加入25ml Schlenk瓶中，抽充N

实施例5

将1000g实施例2制备得到的聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

实施例6

将1000g实施例3制备得到的聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

实施例7

将1000g实施例4制备得到的聚氯乙烯两嵌段共聚物溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

对比例1

800mg聚氯乙烯(78000)溶于10ml四氢呋喃中(浓度为8wt％)，超声混匀，将纺丝液放入给液装置中，调整喷头和结收装置距离为11cm，用锡纸做接受基质，开启高压电源，将电压控制在18kv，纺丝液从喷头喷出，在接收装置固化。

用光学接触角测定仪测其浸润性。

拉伸强度按标准HG/T 2580-2008测定。

弯曲强度按标准GB/T 12585-2001测定。

表1本发明制备的聚氯乙烯嵌段共聚物的抗菌性能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。