专利名称：改进聚合物表面疏水性的方法
技术领域：
本发明属于聚合物板材、薄膜、涂膜表面疏水性改性领域。
背景技术：
固体表面的疏水性改性在工农业生产、日常生活中有着广泛的应用前景。固体表面改性后，其吸附、浸润、分散等一系列性质发生变化，尤其是超疏水表面具有自清洁功能防止灰尘污染和雪雨粘连。材料的表面疏水化可抑制微生物在对船体表面的粘附，抑制聚合物表面的凝血现象。固体表面的润湿性由材料的表面能和材料表面的形貌决定的。目前改变固体表面的粗糙度方法有激光刻蚀、等离子刻蚀、砂纸研磨、化学腐蚀法。改变固体表面能的有等离子表面接枝法、辐照表面接枝法。中国专利(CN1660924A)采用不同型号的砂纸对聚合物材料进行打磨，从而改变聚合物表面的润湿性。该方法工艺繁复，需打磨5-10遍，打磨程度难以控制。而本发明所用设备简单、效果显著、操作简便、重复性好，适用于大规模、异型材料特别是薄膜和涂膜表面加工。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种改进聚合物表面疏水性的新方法，此方法简单、效果显著、操作简便、重复性好。在常温下可改变聚合物板材、薄膜、涂膜表面的疏水性，从而获得疏水、超疏水表面。
本发明的制备方法如下(1)在室温下，利用喷枪将36-120目砂丸均匀喷到聚合物板材、薄膜、涂膜表面，喷砂时间为10秒-20分钟，30秒为最佳，喷砂压力为0.2-2.0MPa，0.8MPa为最佳。
(2)将喷砂处理后的聚合物板材、薄膜、涂膜表面作清洁处理，除去残留的砂丸。
(3)上述砂丸包括金刚砂、石英砂、棕刚玉砂、铁砂、炭化硅砂。
(4)上述聚合物板材、薄膜包括聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯板材与薄膜，涂膜包括氨基硅油改性环氧树脂、氨基硅油改性聚氨酯。
(5)上述薄膜、涂膜厚度超过0.2mm都可以适用于本发明。
本发明优点在于方法简单、操作简便、效果明显，水接触角的变化范围在24-55度之间，如聚四氟乙烯经喷砂后，水接触角可达到165°。
具体实施例方式
实施例1将目数为36目棕刚玉均匀地喷到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材或氨基硅油改性环氧树脂、氨基硅油改性聚氨酯涂层，经蒸馏水洗涤干燥后，测得与水的接触角如表1所示表1实施例1中各种材料表面与水的接触角(°)
实施例2将目数为60目棕刚玉均匀地喷到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材或氨基硅油改性环氧树脂、氨基硅油改性聚氨酯涂层，经蒸馏水洗涤干燥后，测得与水的接触角如表2所示表2实施例2中各种材料表面与水的接触角(°)
实施例3将目数为120目棕刚玉均匀地喷到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材和氨基硅油改性环氧树脂、氨基硅油改性聚氨酯涂层，经蒸馏水洗涤干燥后，测得与水的接触角如表3所示表3实施例3中各种材料表面与水的接触角(°)
实施例4将目数为180目棕刚玉均匀地喷到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材或氨基硅油改性环氧树脂、氨基硅油改性聚氨酯涂层，经蒸馏水洗涤干燥后，测得与水的接触角如表4所示表4实施例4中各种材料表面与水的接触角(°)
实施例5将目数为36、60、120、180目棕刚玉分别均匀地喷到厚度分别为0.2mm、5mm、10mm聚四氟乙烯薄膜，经蒸馏水洗涤干燥后，测得与水的接触角如表5所示。
表5实施例5中聚四氟乙烯薄膜表面与水的接触角(°)
以上实施例中喷砂条件为实施例1、2的喷砂时间为30秒，实施例3、4喷砂时间为1分钟，实施例5喷砂时间为10秒。喷砂压力均为0.8Mpa。所用的接触角仪为KSVInstruments Ltd，Finland的CAM200，测量时所用测试液体积为5μL，每个材料表面测5个不同的点，取5个点所测值的平均值。
权利要求
1.一种改进聚合物表面疏水性的方法，本发明方法特征是在室温下用压缩空气将砂丸对聚合物板材、薄膜、涂膜表面进行喷砂处理，改变聚合物板材、薄膜、涂膜表面形貌，使聚合物板材、薄膜、涂膜表面的疏水性发生变化，聚合物板材、薄膜、涂膜表面水接触角的变化范围在24-55度之间，所用空气压力为0.2-2.0Mpa，0.8Mpa为最佳。喷砂时间为10秒-20分钟，30秒为最佳。
2.根据权利要求1所述的改进聚合物表面疏水性的方法，其特征是所述聚合物包括聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯板材和厚度超过0.2mm的薄膜，涂膜包括氨基硅油改性环氧树脂、氨基硅油改性聚氨酯涂膜。
3.根据权利要求1所述的改进聚合物表面疏水性的方法，其特征是所述喷砂用砂丸包括金刚砂、石英砂、棕刚玉砂、铁砂、炭化硅砂，喷砂用砂丸目数为36 180目，120目为最佳。
全文摘要
本发明属于固体表面改性领域，特别涉及聚合物表面、薄膜表面、涂膜表面润湿性改性。本发明的改性方法是在室温下，利用高压空气流将不同目数的砂丸对聚合物板材、薄膜、涂膜表面进行喷砂处理来改变表面形貌，从而改变聚合物板材、薄膜、涂膜表面润湿性来获得疏水表面和超疏水表面，本发明方法简单、成本低、效果明显、重复性好，在常温下可改变聚合物板材、各种异形材料、薄膜、涂膜表面的润湿性。
文档编号B24C7/00GK1810448SQ20061003857
公开日2006年8月2日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者粟常红, 王智勇, 耿洪斌, 肖怡, 王庆军, 陈庆民 申请人:南京大学