一种聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜技术领域，具体而言，涉及一种聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，一次性塑料制品的使用量与日俱增，给人类的生态环境带来严重的“白色污染”问题。当前社会对工业品和日用品的环保要求不断提高，对绿色环保薄膜的需求日益增大。作为可生物降解型的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，其环保特性已经得到广泛认可。但是聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的耐水性很差，吸湿或吸水后，薄膜之间也容易发生粘连，这些问题很大程度上限制了聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的生产、推广和应用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜及其制备方法，以改善聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜耐水性差、容易发生粘连的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，按重量份数计，组分组成如下:质量浓度为3-10%的聚乙烯醇溶液40-70份、0.5-4mol/L的盐酸5_10份、聚偏氟乙烯35-45份、DMAc溶剂10-15份、PVP成孔剂3-5份、纳米二氧化钛5-8份、纳米氧化铝纤维3_5份、表面活性剂3_6份、溶剂2-5份、交联剂0.5-3份、增塑剂10-20份和抗粘连剂1_5份。
[0005]优选地，上述的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜中，按重量份数计，组分组成如下:质量浓度为4.5-8%的聚乙烯醇溶液50-62份、0.5-4mol/L的盐酸6_8份聚偏氟乙烯38-42份、DMAc溶剂12-14份、PVP成孔剂3_4份、纳米二氧化钛6_7份、纳米氧化铝纤维4_5份、表面活性剂5-6份、溶剂2.5-4份、交联剂1-1.5份、增塑剂13-17份和抗粘连剂2.5-4.5份。
[0006]优选地，上述的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜中，所述增塑剂为山梨醇、丙三醇中的至少一种。增塑剂的添加，能够使得制得的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜具有良好的力学性能。
[0007]本发明还提供了一种制备上述聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的方法，包括下述步骤:
a.将聚乙烯醇溶液加热到50-100°C，而后将聚偏氟乙烯、DMAc溶剂、PVP成孔剂、纳米二氧化钛、纳米氧化铝纤维、、表面活性剂、溶剂、交联剂和增塑剂加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀；
b.将盐酸加入到步骤a得到的混合溶液中，继续恒温搅拌30-90min；
c.将步骤b得到的溶液均匀涂抹在聚四氟乙烯板上，室温干燥。
[0008]本发明提供的制备方法步骤简单，制备方便，制得的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜耐水性好，抗粘连性高。
[0009]相对于现有技术，本发明包括以下有益效果:本发明利用交联改性原理，来制备具有耐水性的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜。聚乙烯醇水溶液和交联剂之间在盐酸的催化下可以发生缩醛反应，由于体系中大量羟基的存在，使得该反应对各项反应条件都比较敏感，本发明中聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的特定配比能够使得交联反应发生的较充分而又不至于过于剧烈。而交联剂和盐酸的用量又对交联反应起到促进作用，使得交联反应反应的恰到好处，以至于制得的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜具有良好的耐水性。
[0010]此外，本发明的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜中还添加了纳米氧化锌、增塑剂和抗粘连剂，以上组分的添加，还能够使得到的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜具有较好的机械强度，良好的增塑效果和抗粘连性。
【具体实施方式】
[0011]下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
[0012]实施例一
按重量份数计，组分组成如下:质量浓度为3%的聚乙烯醇溶液40份、0.5mol/L的盐酸5份、聚偏氟乙烯35份、DMAc溶剂10份、PVP成孔剂3份、纳米二氧化钛5份、纳米氧化铝纤维3份、表面活性剂3份、溶剂2份、交联剂0.5份、增塑剂10份和抗粘连剂I份。
[0013]本实施例中，增塑剂为山梨醇。增塑剂的添加，能够使得制得的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜具有良好的力学性能。当然，此种选取并不作为限制，也可以采用其他的增塑剂，只要增塑剂的选择满足为山梨醇、丙三醇中的至少一种的条件即可。
[0014]聚乙烯醇水溶液和交联剂之间在盐酸的催化下可以发生缩醛反应，由于体系中大量羟基的存在，使得该反应对各项反应条件都比较敏感，交联不足则涂膜液黏度过低，改性膜耐水性不佳；反应过于剧烈容易导致涂膜液凝胶化，无法涂膜制得改性膜。本实施例中聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的特定配比能够使得交联反应发生的较充分而又不至于过于剧烈。而交联剂和盐酸的用量又对交联反应起到促进作用，使得交联反应反应的恰到好处，以至于制得的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜具有良好的耐水性。
[0015]发明采用聚偏氟乙烯作为膜层基材，通过添加无机纳米粒子制成吸附膜，膜层的平均孔径增大，孔径分布更加均匀，同时采用的无机纳米粒子，本身具有吸附和抗菌能力，起到了抗菌除霾效果。本发明具有良好的机械性能，耐气候性和化学稳定性，可用于各种环境中去抗菌除霾。
[0016]本实施例还提供了一种制备上述聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的方法，包括下述步骤:
a.将聚乙烯醇溶液加热到50°C，而后将聚偏氟乙烯、DMAc溶剂、PVP成孔剂、纳米二氧化钛、纳米氧化铝纤维、、表面活性剂、溶剂、交联剂和增塑剂加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀；
b.将盐酸加入到步骤a得到的混合溶液中，继续恒温搅拌30min；
c.将步骤b得到的溶液均匀涂抹在聚四氟乙烯板上，室温干燥。
[0017]本实施例提供的制备方法步骤简单，制备方便，制得的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜耐水性好，抗粘连性高。
[0018]实施例二按重量份数计，组分组成如下:质量浓度为10%的聚乙烯醇溶液70份、4mol/L的盐酸10份、聚偏氟乙烯45份、DMAc溶剂15份、PVP成孔剂5份、纳米二氧化钛8份、纳米氧化铝纤维5份、表面活性剂6份、溶剂5份、交联剂3份、增塑剂20份和抗粘连剂5份。
[0019]本实施例还提供了一种制备上述聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的方法，包括下述步骤:
a.将聚乙烯醇溶液加热到100°C，而后将聚偏氟乙烯、DMAc溶剂、PVP成孔剂、纳米二氧化钛、纳米氧化铝纤维、、表面活性剂、溶剂、交联剂和增塑剂加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀；
b.将盐酸加入到步骤a得到的混合溶液中，继续恒温搅拌90min；
c.将步骤b得到的溶液均匀涂抹在聚四氟乙烯板上，室温干燥。
[0020]实施例三
按重量份数计，组分组成如下:质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液55份、lmol/L的盐酸6份、聚偏氟乙烯45份、DMAc溶剂15份、PVP成孔剂5份、纳米二氧化钛8份、纳米氧化铝纤维5份、表面活性剂5.5份、溶剂3.5份、交联剂1.2份、增塑剂15份和抗粘连剂3份。
[0021]本实施例还提供了一种制备上述聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜的方法，包括下述步骤:
a.将聚乙烯醇溶液加热到80°C，而后将聚偏氟乙烯、DMAc溶剂、PVP成孔剂、纳米二氧化钛、纳米氧化铝纤维、、表面活性剂、溶剂、交联剂和增塑剂加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀；
b.将盐酸加入到步骤a得到的混合溶液中，继续恒温搅拌45min；
c.将步骤b得到的溶液均匀涂抹在聚四氟乙烯板上，室温干燥。
[0022]本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，其特征在于:按重量份数计，组分组成如下:聚偏氟乙烯35-45份、DMAc溶剂10-15份、质量浓度为3-10%的聚乙烯醇溶液40-70份、0.5-4mol/L的盐酸5_10份、、表面活性剂3_6份、溶剂2_5份、交联剂0.5-3份、增塑剂10-20份和抗粘连剂1-5份、PVP成孔剂3-5份、纳米二氧化钛5_8份、纳米氧化铝纤维3_5份。2.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，其特征在于:按重量份数计，组分组成如下:聚偏氟乙烯38-42份、DMAc溶剂12-14份、PVP成孔剂3_4份、纳米二氧化钛6-7份、质量浓度为4.5-8%的聚乙烯醇溶液50-62份、0.5-4mol/L的盐酸6_8份、表面活性剂5-6份、溶剂2.5-4份、交联剂1-1.5份、增塑剂13-17份和抗粘连剂2.5-4.5份、纳米氧化铝纤维4-5份、。3.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，其特征在于:所述增塑剂为山梨醇、丙三醇中的至少一种。4.一种制备权利要求1-3任一项所述的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，其特征在于，包括下述步骤: a.将聚乙烯醇溶液加热到50-100°C，而后将聚偏氟乙烯、DMAc溶剂、PVP成孔剂、纳米二氧化钛、纳米氧化铝纤维、表面活性剂、溶剂、交联剂和增塑剂加入到聚乙烯醇溶液中，混合均匀； b.将盐酸加入到步骤a得到的混合溶液中，继续恒温搅拌30-90min； c.将步骤b得到的溶液均匀涂抹在聚四氟乙烯板上，室温干燥。
【专利摘要】本发明提供了一种聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜，涉及薄膜技术领域。该聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜按重量份数计，组分组成如下：质量浓度为3-10%的聚乙烯醇溶液40-70份、0.5-4mol/L的盐酸5-10份、聚偏氟乙烯35-45份、DMAc溶剂10-15份、PVP成孔剂3-5份、纳米二氧化钛5-8份、纳米氧化铝纤维3-5份、表面活性剂3-6份、溶剂2-5份、交联剂0.5-3份、增塑剂10-20份和抗粘连剂1-5份。本发明提供的聚偏氟乙烯除尘吸附纳米薄膜具有良好的耐水性和抗粘结性。发明采用聚偏氟乙烯作为膜层基材，通过添加无机纳米粒子制成吸附膜，膜层的平均孔径增大，孔径分布更加均匀，同时采用的无机纳米粒子，本身具有吸附和抗菌能力，起到了抗菌除霾效果。在者，本发明具有良好的机械性能，耐气候性和化学稳定性，可用于各种环境中去抗菌除霾。
【IPC分类】C08K13/08, C08K5/053, C08K3/22, C08L29/04, C08K7/08, C08J5/18, C08J3/24, C08L27/16
【公开号】CN104962018
【申请号】CN201510409154
【发明人】庄棪
【申请人】常州市盈顺电子有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月14日