一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚四氟乙烯?壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括：聚四氟乙烯35?80份、改性壳聚糖5?10份、聚酰亚胺1?5份、聚氨酯5?15份、乙二醇二缩水甘油醚0.1?1份、环氧氯丙烷0.1?0.8份、甘油20?35份、对苯二甲酸二辛酯15?35份、玉米油3?15份、乙酸0.1?0.5份、液体石蜡0.5?2份、高氯酸镁1?3份、空心玻璃微珠0.5?2份、纳米铜0.2?1.5份、碳化硅0.5?2.5份、钛酸钾晶须0.1?1.5份、载银活性炭0.2?1.5份、硅烷偶联剂0.3?2份。本发明提出的聚四氟乙烯?壳聚糖薄膜，其抗菌性和耐磨性好，抗污性能和吸湿保湿性能优异，能满足多种领域的使用要求。
【专利说明】
一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜
技术领域
[0001]本发明涉及聚四氟乙烯膜技术领域，尤其涉及一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜。
【背景技术】
[0002]聚四氟乙烯俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力，目前已成为制作薄膜的重要材料之一。但是聚四氟乙烯薄膜耐磨性差，多微孔的形态结构易被污染，堵塞微孔，致使薄膜的性能下降，限制了薄膜的使用。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其抗菌性和耐磨性好，抗污性能和吸湿保湿性能优异，能满足多种领域的使用要求。
[0004]本发明提出的一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯35-80份、改性壳聚糖5-10份、聚酰亚胺1-5份、聚氨酯5-15份、乙二醇二缩水甘油醚0.1-1份、环氧氯丙烷0.1-0.8份、甘油20-35份、对苯二甲酸二辛酯15-35份、玉米油3-15份、乙酸0.1-0.5份、液体石蜡0.5-2份、高氯酸镁1-3份、空心玻璃微珠0.5_2份、纳米铜0.2-1.5份、碳化硅0.5-2.5份、钛酸钾晶须0.1-1.5份、载银活性炭0.2-1.5份、硅烷偶联剂0.3_2份。
[0005]优选地，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯55-65份、改性壳聚糖6.8-7.5份、聚酰亚胺3.2-4份、聚氨酯8.5-10份、乙二醇二缩水甘油醚0.5-0.85份、环氧氯丙烷0.38-0.5份、甘油27-31份、对苯二甲酸二辛酯20-27份、玉米油8-11份、乙酸0.32-0.4份、液体石蜡1-1.6份、高氯酸镁1.9-2.5份、空心玻璃微珠0.9-1.5份、纳米铜0.7-1.1份、碳化硅1_1.8份、钛酸钾晶须0.7-1.2份、载银活性炭0.8-1.3份、硅烷偶联剂1.2-1.6份。
[0006]优选地，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯60份、改性壳聚糖7份、聚酰亚胺3.7份、聚氨酯9份、乙二醇二缩水甘油醚0.7份、环氧氯丙烷0.4份、甘油30份、对苯二甲酸二辛酯22份、玉米油10份、乙酸0.35份、液体石蜡1.2份、高氯酸镁2份、空心玻璃微珠I份、纳米铜I份、碳化硅1.2份、钛酸钾晶须I份、载银活性炭1.2份、硅烷偶联剂1.5份。
[0007]优选地，所述改性壳聚糖按照以下工艺进行制备:将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，在75-85 °C的条件下搅拌反应2-3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A;将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入NaOH，搅拌后用水洗涤至pH值为9后过滤、干燥得到物料B;将物料B加入异丙醇中，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，分散均匀后进行微波反应，反应完成后，将沉淀洗涤至中性，加水搅拌至溶解，然后经透析、旋转蒸发、干燥得到物料C;将物料A加入水中搅拌均匀，然后加入物料C，在60-70 0C下搅拌反应4-6h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到所述改性壳聚糖;在改性壳聚糖的制备过程中，首先以蒙脱土、硝酸锌和硝酸铜为原料，通过控制反应的条件，使锌离子和铜离子与蒙脱土发生了离子交换作用，从而进入到了蒙脱土的片层间，且分布均匀，得到了载锌和铜的蒙脱土物料A;将壳聚糖碱化后与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵发生了反应，得到了壳聚糖季铵盐物料C;将物料A与物料C混合后发生了离子交换作用和分子吸附作用，从而使物料C进入到了物料A蒙脱土的层间，得到了改性壳聚糖，将其加入体系中，提高了薄膜的表面积，且同时含有锌离子、铜离子、壳聚糖和季铵盐，从而四者具有协同作用，显著提高了薄膜的抗菌性和耐污性能，延长了薄膜的使用寿命，拓宽了薄膜的应用领域。
[0008]优选地，在改性壳聚糖的制备过程中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为30-50:3-8:1-9 ο
[0009]优选地，在改性壳聚糖的制备过程中，物料B与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的重量比为 10-20:1-3。
[0010]优选地，在改性壳聚糖的制备过程中，物料A与物料C的重量比为20-35:3-8。
[0011]优选地，在改性壳聚糖的制备过程中，在微波反应的过程中，微波的温度为65-800C，微波的时间为25-40min。
[0012]优选地，所述纳米铜的平均粒径为35-50nm。
[0013]优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560、十七氟癸基三乙氧基硅烷、和I，2-双(三乙氧基硅基)乙烷中的一种或者多种的混合物。
[0014]本发明聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜可以按照以下工艺进行制备:将各原料加入混合机中搅拌均匀制成混和料，然后将混合料挤成圆形棒料，然后沿其长度方向挤压成长形薄带，再将薄带在120-135 0C下轴向拉伸形成拉伸膜;将拉伸膜在温度为265-295 °C下热定型5-10秒得到所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜。
[0015]本发明聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜的材料中，以聚四氟乙烯为主料，并配合加入了改性壳聚糖、聚酰亚胺和聚氨酯对其进行改性，赋予薄膜优异的抗菌性能和防水透湿功能，同时显著提高了薄膜的耐热性、抗蠕变性、抗压能力和耐磨性，克服了单纯的聚四氟乙烯耐磨性欠佳的缺陷；高氯酸镁、空心玻璃微珠、纳米铜、碳化硅、钛酸钾晶须、载银活性炭加入体系中，在体系中分散均匀，显著提高了薄膜的压缩强度、硬度、耐磨性，同时可明显的阻止裂纹的产生的扩展，提高了薄膜的强度和耐磨性。
【具体实施方式】
[0016]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0017]实施例1
[0018]本发明提出的一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯80份、改性壳聚糖5份、聚酰亚胺5份、聚氨酯5份、乙二醇二缩水甘油醚I份、环氧氯丙烷0.1份、甘油35份、对苯二甲酸二辛酯15份、玉米油15份、乙酸0.1份、液体石蜡2份、高氯酸镁I份、空心玻璃微珠2份、纳米铜0.2份、碳化硅2.5份、钛酸钾晶须0.1份、载银活性炭1.5份、硅烷偶联剂0.3份。
[0019]实施例2
[0020]本发明提出的一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯35份、改性壳聚糖10份、聚酰亚胺I份、聚氨酯15份、乙二醇二缩水甘油醚0.1份、环氧氯丙烷0.8份、甘油20份、对苯二甲酸二辛酯35份、玉米油3份、乙酸0.5份、液体石蜡0.5份、高氯酸镁3份、空心玻璃微珠0.5份、纳米铜1.5份、碳化硅0.5份、钛酸钾晶须1.5份、载银活性炭0.2份、硅烷偶联剂2份。
[0021]实施例3
[0022]本发明提出的一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯55份、改性壳聚糖7.5份、聚酰亚胺3.2份、聚氨酯10份、乙二醇二缩水甘油醚0.5份、环氧氯丙烷0.5份、甘油27份、对苯二甲酸二辛酯27份、玉米油8份、乙酸0.4份、液体石蜡I份、高氯酸镁2.5份、空心玻璃微珠0.9份、纳米铜1.1份、碳化硅I份、钛酸钾晶须1.2份、载银活性炭0.8份、硅烷偶联剂KH-560 I份、I，2-双(三乙氧基硅基)乙烷0.6份；
[0023]其中，所述改性壳聚糖按照以下工艺进行制备:将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，其中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为50:3:9，在75°C的条件下搅拌反应3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A;将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入NaOH，搅拌后用水洗涤至pH值为9后过滤、干燥得到物料B;将物料B加入异丙醇中，加入3-氯-2-轻丙基二甲基氯化钱，其中，物料B与3-氯-2-轻丙基二甲基氯化钱的重量比为10:3，分散均匀后进行微波反应，其中，微波的温度为65°C，微波的时间为40min，反应完成后，将沉淀洗涤至中性，加水搅拌至溶解，然后经透析、旋转蒸发、干燥得到物料C;将物料A加入水中搅拌均匀，然后加入物料C，其中，物料A与物料C的重量比为20:8，在60 °C下搅拌反应6h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到所述改性壳聚糖；
[0024]所述纳米铜的平均粒径为35nm。
[0025]实施例4
[0026]本发明提出的一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯65份、改性壳聚糖6.8份、聚酰亚胺4份、聚氨酯8.5份、乙二醇二缩水甘油醚0.85份、环氧氯丙烷0.38份、甘油31份、对苯二甲酸二辛酯20份、玉米油11份、乙酸0.32份、液体石蜡1.6份、高氯酸镁1.9份、空心玻璃微珠1.5份、纳米铜0.7份、碳化硅1.8份、钛酸钾晶须0.7份、载银活性炭1.3份、硅烷偶联剂KH-560 0.3份、十七氟癸基三乙氧基硅烷0.5份、I，2-双(三乙氧基硅基)乙烷0.4份；
[0027]其中，所述改性壳聚糖按照以下工艺进行制备:将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，其中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为30:8:1，在85°C的条件下搅拌反应2h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A;将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入NaOH，搅拌后用水洗涤至pH值为9后过滤、干燥得到物料B;将物料B加入异丙醇中，加入3-氯-2-轻丙基二甲基氯化钱，其中，物料B与3-氯-2-轻丙基二甲基氯化钱的重量比为20:1，分散均匀后进行微波反应，其中，微波的温度为80°C，微波的时间为25min，反应完成后，将沉淀洗涤至中性，加水搅拌至溶解，然后经透析、旋转蒸发、干燥得到物料C;将物料A加入水中搅拌均匀，然后加入物料C，其中，物料A与物料C的重量比为35: 3，在70 °C下搅拌反应4h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到所述改性壳聚糖；
[0028]所述纳米铜的平均粒径为50nm。
[0029]实施例5
[0030]本发明提出的一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯60份、改性壳聚糖7份、聚酰亚胺3.7份、聚氨酯9份、乙二醇二缩水甘油醚0.7份、环氧氯丙烷0.4份、甘油30份、对苯二甲酸二辛酯22份、玉米油10份、乙酸0.35份、液体石蜡1.2份、高氯酸镁2份、空心玻璃微珠I份、纳米铜I份、碳化硅1.2份、钛酸钾晶须I份、载银活性炭1.2份、十七氟癸基三乙氧基硅烷1.5份；
[0031]其中，所述改性壳聚糖按照以下工艺进行制备:按重量份将35份蒙脱土加入50份水中得到悬浮液，然后加入5份硝酸锌和7份硝酸铜，在80°C的条件下搅拌反应2.8h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A;按重量份将10份壳聚糖溶于30份重量分数为8 %的醋酸水溶液中，在搅拌条件下，加入12份重量分数为3%的NaOH水溶液，搅拌后用水洗涤至pH值为9后过滤、干燥得到物料B;按重量份将15份物料B加入35份异丙醇中，加入2份3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，分散均匀后进行微波反应，其中，微波反应的温度为700C，微波反应的时间为25min，反应完成后，将沉淀洗涤至中性，加水搅拌至溶解，然后经透析、旋转蒸发、干燥得到物料C;按重量份将30份物料A加入50份水中搅拌均匀，然后加入5份物料C，在65°C下搅拌反应4.8h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到所述改性壳聚糖；
[0032]所述纳米铜的平均粒径为40nm。
[0033]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯35-80份、改性壳聚糖5-10份、聚酰亚胺1-5份、聚氨酯5-15份、乙二醇二缩水甘油醚0.1-1份、环氧氯丙烷0.1-0.8份、甘油20-35份、对苯二甲酸二辛酯15-35份、玉米油3-15份、乙酸0.1-0.5份、液体石蜡0.5-2份、高氯酸镁1-3份、空心玻璃微珠0.5-2份、纳米铜0.2-1.5份、碳化硅0.5-2.5份、钛酸钾晶须0.1-1.5份、载银活性炭0.2-1.5份、硅烷偶联剂0.3_2份。2.根据权利要求1所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯55-65份、改性壳聚糖6.8-7.5份、聚酰亚胺3.2_4份、聚氨酯8.5_10份、乙二醇二缩水甘油醚0.5-0.85份、环氧氯丙烷0.38-0.5份、甘油27-31份、对苯二甲酸二辛酯20-27份、玉米油8-11份、乙酸0.32-0.4份、液体石蜡1-1.6份、高氯酸镁1.9-2.5份、空心玻璃微珠0.9-1.5份、纳米铜0.7-1.1份、碳化硅1-1.8份、钛酸钾晶须0.7-1.2份、载银活性炭0.8-1.3份、硅烷偶联剂1.2-1.6份。3.根据权利要求1或2所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚四氟乙烯60份、改性壳聚糖7份、聚酰亚胺3.7份、聚氨酯9份、乙二醇二缩水甘油醚0.7份、环氧氯丙烷0.4份、甘油30份、对苯二甲酸二辛酯22份、玉米油10份、乙酸0.35份、液体石蜡1.2份、高氯酸镁2份、空心玻璃微珠I份、纳米铜I份、碳化硅1.2份、钛酸钾晶须I份、载银活性炭I.2份、硅烷偶联剂1.5份。4.根据权利要求1-3中任一项所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，所述改性壳聚糖按照以下工艺进行制备:将蒙脱土加入水中得到悬浮液，然后加入硝酸锌和硝酸铜，在75-85°C的条件下搅拌反应2-3.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到物料A;将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，加入NaOH，搅拌后用水洗涤至pH值为9后过滤、干燥得到物料B;将物料B加入异丙醇中，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，分散均匀后进行微波反应，反应完成后，将沉淀洗涤至中性，加水搅拌至溶解，然后经透析、旋转蒸发、干燥得到物料C;将物料A加入水中搅拌均匀，然后加入物料C，在60-70 0C下搅拌反应4-6h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到所述改性壳聚糖。5.根据权利要求4所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，在改性壳聚糖的制备过程中，蒙脱土、硝酸锌、硝酸铜的重量比为30-50:3-8:1-9。6.根据权利要求4或5所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，在改性壳聚糖的制备过程中，物料B与3-氯-2-轻丙基二甲基氯化钱的重量比为10-20:1_3。7.根据权利要求4-6中任一项所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，在改性壳聚糖的制备过程中，物料A与物料C的重量比为20-35:3-8。8.根据权利要求4-7中任一项所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，在改性壳聚糖的制备过程中，在微波反应的过程中，微波的温度为65-80°C，微波的时间为25-40min。9.根据权利要求1-8中任一项所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，所述纳米铜的平均粒径为35-50nm。10.根据权利要求1-9中任一项所述聚四氟乙烯-壳聚糖薄膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560、十七氟癸基三乙氧基硅烷和I，2_双(三乙氧基硅基)乙烷中的一种或者多种的混合物。
【文档编号】C08L27/18GK105838004SQ201610446193
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】魏松
【申请人】安庆市天虹新型材料科技有限公司