本发明属于功能纸领域，具体涉及一种防水纸及其制备方法。
背景技术：
纸是由植物纤维制成的，植物纤维是目前最广泛易得的自然资源之一。由其制成的纸具有诸多优点如：可再生、成本低廉、来源广泛方便易得、可生物降解环境友好、无毒等优点，被人们广泛的应用在印刷、书写、包装材料、修饰与保护性材料等方面。但由于植物纤维其亲水的本性由其制成的纸张同样具有良好的亲水性，这就极大的制约了纸的应用。因此具有防水功能纸的制备与应用就显得尤为重要。
另外，现在市场所用的最广泛的包装材料都是不可降解的塑料制成的，给环境造成了巨大的不可逆的破坏，随着社会的发展环境问题也被社会与政府越来越重视，用无毒害可降解的纸制包装代替传统的危害性较大的塑料制包装材料势在必行。
现有改善纸制品防水性的方法主要有施胶、表面涂布、纤维接技改性等，这些传统方法的不足在于化学品用量和种类过多。
低温等离子体聚合作为一种工艺简单、方便快捷、清洁的表面处理方法，其是由射频低气压辉光放电，其产生的能量约为5ev，会引起分子共价键(4ev)的断裂。利用等离子体中的电子、粒子、自由基以及其他激发态分子等活性粒子使单体聚合。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种防水纸。
本发明的另一目的在于提供一种利用等离子体聚合技术制备上述防水纸的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种防水纸，包括纸以及沉积在纸张表面的防水膜，所述防水膜为含氟的丙烯酸酯聚合物。
优选地，所述含氟的丙烯酸酯聚合物由含氟的丙烯酸酯单体经等离子体聚合反应沉积得到。
优选地，所述含氟的丙烯酸酯单体的化学式如下：ch2＝chcoo(ch2)mcnf2n+1，其中，m＝0～3，n＝5～10，具体如1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯、1h,1h-全氟辛基丙烯酸酯等。
优选地，所述防水纸的静态接触角为100°～160°。
上述防水纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将含氟的丙烯酸酯单体气化；
(2)将气化的单体送入等离子体反应器中，单体在辉光放电下发生等离子体聚合反应，生成的聚合物沉积在纸张表面形成防水膜。
优选地，步骤(2)中，等离子体反应器的压力为25～40mtorr，单体的流量为5～9sccm，放电功率为20～35w，聚合反应时间为60～2400s。
优选地，所述辉光放电为射频辉光放电。
优选地，所述含氟的丙烯酸酯单体为1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯，聚合反应时间为500～2400s，所获得的防水纸的静态接触角可达到130°以上。
本发明含氟的丙烯酸酯单体通过辉光放电产生低温等离子体，并利用等离子体中的电子、粒子、自由基以及其他激发态分子等活性粒子使单体发生聚合，从而在纸张表面得到一层微米级或纳米级的防水层。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是水滴在防水纸的静态接触角；
图2(a)为原纸表面的sem照片，(b)防水纸表面的sem照片；
图3是红外光谱吸收谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明可以采用普通打印用纸、牛皮纸、卫生纸、包装用纸等作为原纸。
实施例1
将待处理的原纸平放在等离子体反应器(europlasmacd400，射频辉光放电)工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为40mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯(cas号27905-45-9)加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在9sccm，在放电功率为35w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层(红外光谱吸收谱图如图3)，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的(水)静态接触角为133°。
实施例2
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为40mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在8sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为140°。
实施例3
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在8sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为145°。
实施例4
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为25mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在8sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为140°。
实施例5
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在7sccm，在放电功率为20w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为148°。
实施例6
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在7sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为151°。
实施例7
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在6sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为153°。
实施例8
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在5sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为153°。
实施例9
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在5sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间60s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为103°。
实施例10
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在5sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间120s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为115°。
实施例11
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在5sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间500s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为132°。
实施例12
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在5sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间1000s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为140°。
实施例13
将待处理的原纸平放在等离子体反应器工作腔内的载物台上，抽真空工作腔内的压力为30mtorr。
将1h,1h-全氟辛基丙烯酸酯(cas号307-98-2)加热，在150℃下变为气态，用氦气作为载气将气态单体带入等离子体反应器的工作腔内，单体流量设置在5sccm，在放电功率为25w下把单体等离子体化，即可在原纸表面上聚合沉积形成疏水的含氟的丙烯酸酯聚合物层，聚合沉积时间2400s。
本实施例所得防水纸的静态接触角为103°。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。