一种可直接涂布的聚烯烃薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子材料领域，具体地讲，涉及一种可直接涂布的聚烯烃薄膜及其制备方法。所述的聚烯烃薄膜具有一定厚度的接枝层，接枝层中的极性元素含量为20～35wt％，并且该薄膜拥有良好的表面性能。本发明还提供了所述聚烯烃薄膜的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：将聚烯烃薄膜表面置于等离子体反应腔中，通入气态极性分子并调整温度和压力，进行低温等离子体处理完成气相接枝反应。由上述方法制备成的可直接涂布的聚烯烃薄膜，具有良好的可印刷性和粘接牢度，且其表面极性可以得到有效保持。
【专利说明】
一种可直接涂布的聚烯烃薄膜及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种聚烯烃薄膜的制备方法，更具体地，涉及一种利用低温等离子体 引发极性小分子与聚烯烃薄膜表面发生气相接枝聚合的薄膜制备方法，还涉及一种通过所 述制备方法制造的可直接涂布的聚烯烃薄膜。
【背景技术】
[0002] 聚烯烃薄膜是应用最广泛的包装塑料之一，其性能优良、质轻、价廉、气密性好、有 韧性耐折、表面光滑、能保护商品并且能再现商品的造型、色彩。
[0003] 但是聚烯烃薄膜属于非极性的高分子材料，它们对油墨的亲和性都比较差，且在 成形过程中加入的增塑剂、引发剂及残留单体和降解物等低分子物质会析出并汇集在材料 表面，形成无定形层使薄膜表面的润湿性能变差。
[0004] 申请号为201310135952.X的发明专利公开了一种等离子体制备烯类单体一聚烯 烃接枝共聚物的方法，采用介质阻挡放电的方法使气体电离成等离子体，同时利用等离子 体对聚合物表面进行处理使其生成过氧基等活性自由基，之后转移聚合物至盛有接枝单体 的烧瓶中，在氮气的保护下进行接枝反应。此方法使用了低温等离子处理聚合物表面，但是 流程复杂，在聚合物转移至接枝容器的过程中，可能会有杂质引入表面影响了接枝聚合的 效果。
[0005] 申请号为201110233950.5的发明专利公开了一种低温等离子体引发聚乙烯薄膜 表面气相接枝改性的方法，采用低温等离子机对薄膜表面进行电晕处理，之后通入接枝单 体，在高压汞灯产生的紫外线照射下完成接枝反应。此方法利用了低温等离子体来引导完 成聚合物接枝反应，但是高压汞灯启动时间较长，并且使用之后需要冷却灯体之后才能再 次启动，不适合连续生产。
[0006] 申请号为200910176114.0的发明专利公开了一种纳米改性聚丙烯软包装材料，该 聚丙烯采用的加工助剂混合物是纳米二氧化硅一醋酸乙烯酯共聚物的混合物，所述的加工 助剂组合物占总质量的10~40%，所述的纳米二氧化硅占加工助剂混合物质量的60~ 90%。此发明的对比例和实施例中通过使用纳米材料改性的聚丙烯水接触角从103.2°降至 95.3°，效果不是很明显。
[0007] 为了使用流程快捷简单的方法获得表面能较高的聚烯烃薄膜，特提出本发明。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种表面能较高的可直接涂布的聚烯烃薄膜，还提供了一 种流程快捷工艺简单的生产上述聚烯烃薄膜的制备方法。
[0009] 为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
[0010] 本发明提供了一种可直接涂布的聚烯烃薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0011] (1)将待处理的聚烯烃薄膜表面进行清洗并晾干备用；
[0012] (2)将步骤(1)中的聚烯烃薄膜放入低温等离子体反应腔中并抽真空；
[0013] (3)在步骤(2)结束后，在反应腔中通入极性分子并调整温度和压力，开始对聚烯 烃表面进行低温等离子体气相接枝处理。
[0014] 现有技术中，常使用氧气、氩气等气体作为等离子化的工作气体使材料表面活化， 再使用丙烯酸马来酸酐、硅烷化试剂等物质进行气相接枝，工艺流程较长，过程比较复杂。 本发明的研究人员在进行等离子体气相接枝试验的过程中惊奇地发现使用气态极性小分 子作为工作气体不但能起到活化表面的作用，同时还可使聚烯烃表面形成接枝层，使其表 面性能有了极大的提尚。
[0015] 上述制备方法中，所述聚烯烃薄膜的主要成分包括：低密度聚乙烯、高密度聚乙 烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
[0016] 上述制备方法中，步骤(3)所述低温等离子体采用的是射频低温等离子体放电工 艺，选用电源的处理功率为100~600W，优选200~600W，更优选300~400W。等离子体的功率 越大，处理后的薄膜表面能越高，但同时接枝层的活性太高稳定性会降低，因此选择合适的 功率会更好地改善薄膜表面的性能。
[0017] 步骤⑶所述气相接枝反应的温度为0~75°C，压力为15~50Pa，时间为2~lOmin， 优选温度为20~50 °C，压力为35~50Pa，时间为2~5min。反应的温度越低、时间越长、压力 越小，聚烯烃薄膜的表面能就越大，但同时接枝层稳定性也会受到影响，因此反应的温度、 时间、压力选择也是重要的影响因素。
[0018] 步骤(2)中所述真空的真空度为10~30Pa，优选15~30Pa，更优选15~20Pa。
[0019] 步骤(3)所述气态极性分子为气态极性分子和/或可汽化的极性分子，优选为:氯 气、硫化氢、氨气、氯化氢、丙烯酸、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙 基二乙氧基硅烷、环己胺基丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基 硅烷、3-巯丙基三丙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基 甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。采用小分子极性气体可以 使薄膜表面更快地形成接枝层并且可以极大地提高表面能。采用可汽化的极性分子，在保 证其提高薄膜表面能能力的同时，更加易于接枝极性原料的贮存。
[0020] 本发明还提供了一种由上述制备方法制成的可直接涂布的聚烯烃薄膜，所述的聚 稀经薄膜表面的接枝层厚度为5~80nm。
[0021] 根据本发明，所述聚烯烃薄膜表面接枝层中含有的极性元素包括氮元素、氧元素、 氯元素、硅元素、硫元素中的至少一种，接枝层中含有的极性元素占接枝层总元素的比例为 20 ~35wt%。
[0022] 根据本发明，所述聚稀经薄膜的临界表面张力为45~55dyne/cm，水接触角为30~ 60。。
[0023] 由于聚烯烃属于非极性高分子材料，因此在其薄膜表面进行油墨印刷的效果较 差。聚烯烃薄膜广泛应用于日常生活中，我们常用的"塑料袋"就是其中最常见的例子，其基 本组成物质是聚乙烯和聚丙烯，其表面多是C-C键相连，因此对水的极性较差，导致聚烯烃 表面极性较低，油墨不易附着，影响了印刷工艺。
[0024] 本发明针对聚烯烃材料表面能低下的技术难点，以等离子处理工艺为出发点，选 择极性较强的分子以气相接枝的方式使其键接在聚烯烃表面，以提高薄膜的可印刷性和粘 接牢度。
[0025] 本发明提出的低温等离子体引发气相接枝反应制备聚烯烃薄膜的方法，与现有技 术相比，简化了常见等离子处理中使用非聚合性气体使材料表面富集活性自由基的步骤， 使极性较强的气态化分子等离子化并在材料表面形成接枝层。该工艺的简洁且便于操作， 可以根据表面涂层组成来选择特定的极性分子，并且使改性的材料表面极性得到有效的保 持。
【具体实施方式】
[0026] 本发明的【具体实施方式】仅限于进一步解释和说明本发明，并不对本发明的内容构 成限制。
[0027] 实施例1
[0028] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0029] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0030] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0031] (3)在步骤（2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入氨 气，调整反应腔温度为30°C，压力为35Pa，反应时间为2min。
[0032] 实施例2
[0033] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0034] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0035] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0036] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的丙烯酸分子，调整反应腔温度为60°C，压力为35Pa，反应时间为2min。
[0037] 实施例3
[0038] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0039] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0040] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至10Pa;
[0041] (3)在步骤（2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入氯 气，调整反应腔温度为20°C，压力为35Pa，反应时间为5min。
[0042] 实施例4
[0043] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0044] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0045] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至30Pa;
[0046] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的3-氨丙基三乙氧基硅烷，调整反应腔温度为50°C，压力为35Pa，反应时间为5min。
[0047] 实施例5
[0048] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0049] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0050] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至20Pa;
[00511 (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为300W，同时通入汽化 的3-氯丙基三乙氧基硅烷，调整反应腔温度为50°C，压力为50Pa，反应时间为5min。
[0052] 实施例6
[0053]根据以下步骤对低密度聚乙烯薄膜表面进行处理：
[0054] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0055] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0056] (3)在步骤（2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入氨 气，调整反应腔温度为30°C，压力为35Pa，反应时间为2min。
[0057] 实施例7
[0058]根据以下步骤对低密度聚乙烯薄膜表面进行处理：
[0059] (1)将待处理的低密度聚乙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0060] (2)将步骤（1)中的低密度聚乙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至 10Pa；
[00611 (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为600W，同时通入硫化 氢，调整反应腔温度为30°C，压力为35Pa，反应时间为2min。
[0062] 实施例8
[0063]根据以下步骤对高密度聚乙烯薄膜表面进行处理：
[0064] (1)将待处理的高密度聚乙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0065] (2)将步骤（1)中的高密度聚乙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至 15Pa；
[0066] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的氯化氢，调整反应腔温度为20°C，压力为35Pa，反应时间为5min。
[0067] 实施例9
[0068]根据以下步骤对高密度聚乙烯薄膜表面进行处理：
[0069] (1)将待处理的高密度聚乙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0070] (2)将步骤（1)中的高密度聚乙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至 30Pa;
[0071] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的3-氨丙基三甲氧基硅烷，调整反应腔温度为0°C，压力为35Pa，反应时间为5min。
[0072] 实施例10
[0073]根据以下步骤对线性低密度聚乙烯薄膜表面进行处理：
[0074] (1)将待处理的线性低密度聚乙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0075] (2)将步骤（1)中的线性低密度聚乙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空 至 10Pa;
[0076] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为200W，同时通入汽化 的3-氨丙基二乙氧基硅烷，调整反应腔温度为70°C，压力为15Pa，反应时间为5min。
[0077] 实施例11
[0078]根据以下步骤对线性低密度聚乙烯薄膜表面进行处理：
[0079] (1)将待处理的线性低密度聚乙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0080] (2)将步骤（1)中的线性低密度聚乙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空 至 10Pa;
[0081 ] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为200W，同时通入汽化 的环己胺基丙基三甲氧基硅烷，调整反应腔温度为20°C，压力为15Pa，反应时间为5min。 [0082] 实施例12
[0083] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0084] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0085] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至10Pa;
[0086] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为100W，同时通入汽化 的3-脲丙基三甲氧基硅烷，调整反应腔温度为30°C，压力为15Pa，反应时间为2min。
[0087] 实施例13
[0088] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0089] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0090] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至10Pa;
[0091] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入氨气 与汽化的3-巯丙基三乙氧基硅烷，调整反应腔温度为30°C，压力为15Pa，反应时间为2min。
[0092] 实施例14
[0093] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0094] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0095] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0096] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入氨气 与汽化的3-巯丙基三丙氧基硅烷，调整反应腔温度为30°C，压力为35Pa，反应时间为2min。
[0097] 实施例15
[0098] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0099] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0100] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0101] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入氨气 与汽化的3-氯丙基三甲氧基硅烷，调整反应腔温度为30°C，压力为50Pa，反应时间为2min。
[0102] 实施例16
[0103] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0104] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0105] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0106] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的3-氯丙基三乙氧基硅烷，调整反应腔温度为20°C，压力为35Pa，反应时间为lOmin。
[0107] 实施例17
[0108] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0109] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0110] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0111] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，调整反应腔温度为20°C，压力为35Pa，反应时间为2min。 [0 112] 实施例18
[0113] 根据以下步骤对聚丙烯薄膜表面进行处理：
[0114] (1)将待处理的聚丙烯薄膜用丙酮清洗干净并晾干；
[0115] (2)将步骤(1)中的聚丙烯薄膜放入射频低温等离子反应腔中抽真空至15Pa;
[0116] (3)在步骤(2)结束后，调整射频低温等离子参数，处理功率为400W，同时通入汽化 的3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷，调整反应腔温度为20°C，压力为35Pa，反应时间为5min。
[0117] 对比例1
[0118] 根据实施例1的步骤对聚丙烯薄膜进行处理，不同点在于步骤(3)中通入的气体为 氧气和氩气的混合气体。
[0119] 对比例2
[0120]根据实施例6的步骤对低密度聚乙烯薄膜进行处理，不同点在于步骤(3)中通入的 气体为氧气和氩气的混合气体。
[0121] 对比例3
[0122] 根据实施例1的步骤对聚丙烯薄膜进行处理，不同点在于步骤(3)中通入氧气和氩 气作为工作气体进行等离子体，之后通入丙烯酸马来酸酐进行气相接枝。
[0123] 试验例1临界表面张力与水接触角的测试
[0124] 选取未经处理的聚丙烯和聚乙烯薄膜、按照实施例1~18处理的薄膜以及按照对 比例1~3处理的薄膜，测试临界表面张力与水接触角，并在11天之后对接触角进行再次测 量以确定接枝层的稳定性，所得到结果如表1所示。
[0125]表1聚烯烃薄膜表面水接触角与临界表面张力
[0128] 由表1可知，对比例1~3中，对比例3采用的方案为等离子体领域常用技术手段，经 其处理的聚丙烯薄膜相比对比例1、2性能上有所提高，但仍然不如实施例的效果优越。使用 气态极性小分子作为接枝原料的实施例1~3中实施例1和实施例3的表面能较高，同时实施 例3的反应温度较低、反应时间较长，得到的接触角较小，但相比实施例1其接触角的稳定性 较弱，而在反应温度较高的情况下实施例2制成的薄膜表面能较低接触角较大。
[0129] 因此，对实施例6~18进行了分组比较。
[0130] 对于实施例6和实施例7,使用了低密度聚乙烯作为原材料，在其他条件相同的前 提下分别选用了不同的射频功率，其中实施例6的功率选择为400W，实施例7的功率选择为 600W，分析其结果可知，功率较高的实施例7处理的薄膜表面性能更好，但是接触角在11天 后上升过快。
[0131] 对于实施例8和实施例9,使用了高密度聚乙烯作为原材料，在其他条件相同的前 提下分别选用了不同的反应温度，其中实施例8的温度选择为20°C，实施例9的温度选择为0 °C，分析其结果可知，温度较低的实施例9处理的薄膜表面能有了极大的提高，但是接触角 在11天后上升过快，稳定性不如实施例8。
[0132] 对于实施例10和实施例11，使用了高密度聚乙烯作为原材料，在其他条件相同的 前提下分别选用了不同的反应温度，其中实施例10的温度选择为70°C，实施例11的温度选 择为20°C，分析其结果可知，温度较高的实施例10处理的薄膜表面能比较低，且接触角在11 天后上升过快，稳定性较弱。
[0133] 对于实施例12~15,使用了聚丙烯作为原材料，其中实施例12选择了与实施例13 ~15不同的反应功率，而实施例13~15在其他条件相同的前提下选择了不同的反应压力， 其中，实施例12与实施例13具有相同的反应压力，分析上述实施例的结果可知，随着压力的 上升实施例13~15的表面能随之降低，而实施例12由于功率较低表面能最低。
[0134] 对于实施例16~18,使用了聚丙烯作为原材料，在其他条件相同的前提下选择了 不同的反应时间，分析上述实施例的结果可知，随着时间的延长实施例16~18的表面能随 之提高，并且在实施例16中有了极大的提升，但其接触角在11天后上升较快。
[0135] 综上所述，本发明对薄膜聚烯烃等离子体气相接枝反应的条件进行了大量的分 析，可知较低的反应温度、较小的反应压力、较长的反应时间和较大的功率可以提高聚烯烃 薄膜的表面能，并且通过工艺条件的选择可以使接触角的稳定性提高，使其更易于进行涂 布加工。
[0136] 试验例2接枝层元素分析
[0137] 使用X射线光电子能谱(XPS)对未处理的聚丙烯薄膜、按照对比例1所述方法制得 的聚丙烯薄膜以及按照实施例1、2所述方法制得的聚丙烯薄膜表面接枝层进行表征，结果 如表2所示。
[0138]表2聚丙烯薄膜表面接枝层XPS元素分析
[0140] 由表2可知，经过对不同聚丙烯薄膜表面进行X射线光电子能谱(XPS)表征，实施例 1、2以及对比例1制得的薄膜的接枝层中极性元素氮、氧的含量均数倍于未作处理的聚丙烯 薄膜表面，说明等离子体气相接枝反应对提高聚丙烯薄膜表面的极性起到了很大的作用。 进一步分析，实施例1使用氨气进行接枝反应，实施例2使用汽化丙烯酸进行接枝反应，结果 实施例1、2的薄膜表面中氧元素与氮元素总量远高于使用氧气和氩气进行接枝反应的对比 例1，由此可知相比现有技术中常用的氧气氩气，使用极性物质氨气、丙烯酸进行等离子体 接枝反应可以极大提高聚丙烯薄膜的表面极性。此外，对比例1和实施例2中的氮元素来源 为残留空气中的氮元素。
[0141] 试验例3聚烯烃薄膜表面性能分析
[0142] 对未处理的聚丙烯薄膜、按照对比例1、3所述方法制得的聚丙烯薄膜以及按照实 施例1、2所述方法制得的聚丙烯薄膜表面涂布聚氨酯涂层，并进行附着牢度和耐溶剂擦拭 性的测定。其中，附着牢度按GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》测试，耐溶剂擦 拭性按GB/T 23989-2009《涂料耐溶剂擦拭性测定法》测试。结果如表3所示。
[0143] 表3聚丙烯薄膜表面附着牢度和耐溶剂擦拭性的测定
[0145] 由表3可知，经过对不同聚丙烯薄膜表面进行附着牢度和耐溶剂擦拭性的测试，实 施例1、2以及对比例1、3制得的薄膜的上述性能均优于未作处理的聚丙烯薄膜表面，说明等 离子体气相接枝反应对提高聚丙烯薄膜表面的性能起到了很大的作用。进一步分析，使用 极性分子进行接枝反应的实施例1、2薄膜的性能等级远高于使用氧气和氩气进行接枝反应 的对比例1，同时也高于使用氧气和氩气作为工作气体后使用氨气进行接枝的对比例3,由 此可知相比现有技术中的常用技术手段，使用极性物质氨气、丙烯酸进行等离子体接枝反 应可以极大提高聚丙烯薄膜的表面性能。
[0146] 对本发明其它实施例所制备的聚烯烃薄膜也进行了上述试验，其获得的结果相 似。
[0147] 以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉本领域的技术人员能够了解本 发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所 做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种可直接涂布的聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步 骤： (1) 将待处理的聚烯烃薄膜表面进行清洗并晾干备用； (2) 将步骤(1)中的聚烯烃薄膜放入低温等离子体反应腔中并抽真空； (3) 在步骤(2)结束后，在反应腔中通入极性分子并调整温度和压力，开始进行低温等 离子体处理，对聚烯烃表面进行气相接枝反应。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃薄膜包括:低密度聚乙烯、 高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯中的一种。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述低温等离子体采用的 是射频低温等离子体放电工艺，选用电源的处理功率为100~600W，优选200~600W，更优选 300~400W。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述气相接枝反应的温度 为0~75°C，压力为15~50Pa，时间为2~lOmin，优选温度为20~50°C，压力为35~50Pa，时 间为2~5min。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述真空的真空度为10~ 30卩&，优选15~3(^3，更优选15~20?&。6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述极性分子为气态极性 分子和/或可汽化的极性分子，优选为:氯气、硫化氢、氨气、氯化氢、丙烯酸、3-氨丙基三乙 氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基二乙氧基硅烷、环己胺基丙基三甲氧基硅烷、 3_脲丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三丙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧 基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷 中的至少一种。7. -种权利要求1~6任意一项所述制备方法制成的可直接涂布的聚稀经薄膜，其特征 在于，所述的聚烯烃薄膜表面的接枝层厚度为5~80nm。8. 根据权利要求7所述的可直接涂布的聚烯烃薄膜，其特征在于，所述聚烯烃薄膜表面 的接枝层中含有的极性元素包括氮元素、氧元素、氯元素、硅元素、硫元素中的至少一种。9. 根据权利要求8所述的可直接涂布的聚烯烃薄膜，其特征在于，所述接枝层中含有的 极性元素占接枝层总元素的比例为20~35wt%。10. 根据权利要求7所述的可直接涂布的聚烯烃薄膜，其特征在于，所述的聚烯烃薄膜 的临界表面张力为45~55dyne/Cm，水接触角为30~60°。
【文档编号】C08L23/06GK105820365SQ201610262624
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】王峰, 阳明书, 董侠, 王笃金, 张建伟, 赵莹, 周勇, 张德清
【申请人】中国科学院化学研究所