电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法。本发明专利技术提供了一种电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其包括以下步骤：步骤1：在室温下，将PET薄膜在0.5MeV～1.5MeV电子束下进行辐射，辐射剂量率8kGy/h～70kGy/h，吸收剂量30kGy～230kGy，得到辐射后的PET薄膜；步骤2：惰性气体保护下，溶剂中，在单体阻聚剂存在的条件下，将步骤1得到的辐射后的PET薄膜与单体进行接枝反应，得到电子束预辐射接枝改性PET薄膜。本发明专利技术的PET薄膜的表面改性工艺简单易行、效率高、适用性广，制得的PET薄膜表面亲水性好、生物相容性及可印染性好，有利于工业化生产。

Method for electron beam pre irradiation grafting modification of PET film

The invention discloses a method for electron beam pre irradiation grafting modification of PET film. The present invention provides a method for modifying the PET film electron beam pre irradiation grafting, which comprises the following steps: Step 1: at room temperature, the PET thin films in 0.5MeV ~ 1.5MeV electron beam radiation, the radiation dose rate of 8kGy/h ~ 70kGy/h, dose of 30kGy ~ 230kGy, PET thin films were obtained after radiation; step 2: under the protection of inert gas, solvent, polymerization conditions of existence in single resistance, step 1 PET films obtained after irradiation with monomer grafting reaction by electron beam pre irradiation grafting modification of PET thin films. The surface modification process of the PET film of the invention is simple, high in efficiency and wide in applicability, and the prepared PET film has good hydrophilicity, good biocompatibility and good dyeing and printing property, and is favorable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法
本专利技术涉及电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法。
技术介绍
21世纪是高分子材料快速发展的时代，形形色色的高分子材料几乎存在于人们日常生活的每一个方面，薄膜产品就是其中一个很典型的材料，在社会生产生活中的各个领域都可以发现高分子薄膜的踪影。聚对苯二甲醇乙二醇酯(PET)薄膜不仅具有良好阻隔性、耐溶剂性，而且具有非常优异的光学、力学性能等，被广泛应用于医学、光学、电子及包装等领域。但是，PET薄膜的表面自由能低，使得其表面浸润性、可印染性等性能比较差，限制了PET薄膜的应用。因此，要扩展PET薄膜的应用范围，需要改善其表面亲水性。目前，通过UV、等离子体、γ-射线辐射等改性PET薄膜表面亲水性的研究较多。(PingX,WangMZ,GeXW.Thestudyongraftingcomonomerofn-butylacrylateandstyreneontopoly(ethyleneterephthalate)filmbygamma-rayinducedgraftcopolymerization.RadiatPhysChem,2010,79(9):941-946；SongYW,DoHS,JooHS,etal.EffectofgraftingofacrylicacidontoPETfilmsurfacesbyUVirradiationontheadhesionofPSAs.JAdhesSciTechnol,2006,20(12):1357-1365；SunJ,YaoL,SunS,etal.Effectofstorageconditionandagingonacrylicacidinverseemulsionsurface-graftingpolymerizationofPETfilmsinitiatedbyatmosphericpressureplasmas.SurfCoatTech,2011,205(8-9):2799-2805.)虽然这些方法可以改善PET薄膜的表面浸润性，但是仍然有一定的局限性：UV处理效率不高、等离子体对处理气氛及设备要求高、γ-射线辐射虽然效果好，但是一般都是共辐射接枝，反应控制难，且γ射线装置体积大，屏蔽要求非常高，这使得γ射线辐照技术难以实现连续在线的生产。虽然采用电子束对PET薄膜或片材进行改性的偶有报道(ChumakovMK,ShahamatL,WeaverA,etal.ElectronbeaminducedgraftingofN-isopropylacrylamidetoapoly(ethylene-terephthalate)membraneforrapidcellsheetdetachment.RadiatPhysChem,2011,80(2):182-189；HeCC,GuZY.StudiesontheelectronbeamirradiatedandacrylicacidgraftedPETfilm[J].RadiatPhysChem,2003,68(5):873-874.)，但是，分步电子束辐射接枝工艺复杂、效率低或采用的辐射吸收剂量高(750kGy左右)，容易对薄膜性能产生不利影响，实用性并不高。因此，寻找PET薄膜表面亲水性改性的简单工艺是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中PET薄膜表面亲水性差、改性工艺复杂、不利于工业化生产等缺陷而提供了一种电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法。本专利技术的PET薄膜的表面改性工艺简单易行、效率高、适用性广，制得的PET薄膜表面亲水性好、生物相容性及可印染性好，有利于工业化生产。本专利技术提供了一种电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其包括以下步骤：步骤1：在室温下，将PET薄膜在0.5MeV～1.5MeV电子束下进行辐射，辐射剂量率8kGy/h～70kGy/h，吸收剂量30kGy～230kGy，得到辐射后的PET薄膜；步骤2：惰性气体保护下，溶剂中，在单体阻聚剂存在的条件下，将步骤1得到的辐射后的PET薄膜与单体进行接枝反应，得到电子束预辐射接枝改性PET薄膜。步骤1中，所述的辐射可以为本领域中该类操作的常规方法和条件，本专利技术中特别优选在常压下空气或惰性气氛中进行。所述的惰性气氛可以采用本领域中常规的惰性气体，优选氮气和/或氩气。步骤1中，所述的电子束优选通过电子加速器得到。步骤1中，所述的PET薄膜优选100份，所述的100份PET薄膜的厚度优选3μm～120μm，进一步优选15μm～80μm，例如35μm、50μm或70μm。步骤1中，所述的电子束的电流优选0.9mA～6.0mA，例如2.7mA或4.0mA。步骤1中，所述的电子束的动能优选1.40MeV～1.50MeV，例如1.46MeV或1.48MeV。步骤1中，所述的辐射剂量率优选9kGy/h～70kGy/h，例如30kGy/h或50kGy/h。步骤1中，所述的吸收剂量优选36kGy～210kGy，例如200kGy。步骤1中，所述的辐射后的PET薄膜在室温空气中存放时间不超过1小时。步骤2中，所述的溶剂可以为本领域中该类接枝反应的常规溶剂，本专利技术中特别优选水和/或醇类溶剂；所述的水优选去离子水；所述的醇类溶剂优选甲醇。步骤2中，所述的溶剂与所述的步骤1得到的辐射后的PET薄膜的质量分数比值优选20～35，进一步优选20～32，例如25或30。步骤2中，所述的单体可以为本领域中该类接枝反应的常规水溶性单体，本专利技术中特别优选丙烯酸单体、丙烯酰胺单体和N-异丙基丙烯酰胺单体中的一种或多种。步骤2中，所述的单体与所述的步骤1得到的辐射后的PET薄膜的质量分数比值优选15～30，进一步优选18～25，例如20。步骤2中，所述的单体阻聚剂可以为本领域中该类接枝反应的常规单体阻聚剂，本专利技术中特别优选莫尔盐。步骤2中，所述的单体阻聚剂与所述的步骤1得到的辐射后的PET薄膜的质量分数比值优选0.01～0.06，进一步优选0.02～0.05，例如0.04或0.045。步骤2中，所述的接枝反应的温度可以为本领域中该类接枝反应的常规温度，本专利技术中特别优选50℃～70℃，例如65℃。步骤2中，所述的接枝反应的时间可以采用本领域中常规监测方法进行监测，一般以达到所需要接枝率为反应的终点，所述的接枝反应的时间优选3小时～7小时，例如5小时或6小时。步骤2中，所述的惰性气体保护中所述的惰性气体可以为本领域中常规的惰性气体，优选氮气和/或氩气，通惰性气体的时间优选20分钟～30分钟，例如25分钟。所述的通惰性气体的速度优选0.1L/min～5L/min，进一步优选0.1L/min～0.8L/min，例如0.3L/min，0.5L/min或0.7L/min。步骤2中，所述的接枝反应优选包括以下后处理步骤：反应结束后，清洗、烘干得到接枝改性PET薄膜。所述的清洗、烘干可以采用本领域中该类采用的常规方法，所述的清洗优选超声清洗；所述的清洗采用的溶剂优选水和/或醇类溶剂，所述的醇类溶剂优选甲醇；所述的清洗的次数优选3～5次，每次清洗的时间优选0.5小时～1小时。所述的烘干的温度优选50℃～60℃；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于其包括以下步骤：步骤1：在室温下，将PET薄膜在0.5MeV～1.5MeV电子束下进行辐射，辐射剂量率8kGy/h～70kGy/h，吸收剂量30kGy～230kGy，得到辐射后的PET薄膜；步骤2：惰性气体保护下，溶剂中，在单体阻聚剂存在的条件下，将步骤1得到的辐射后的PET薄膜与单体进行接枝反应，得到电子束预辐射接枝改性PET薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于其包括以下步骤：步骤1：在室温下，将PET薄膜在0.5MeV～1.5MeV电子束下进行辐射，辐射剂量率8kGy/h～70kGy/h，吸收剂量30kGy～230kGy，得到辐射后的PET薄膜；步骤2：惰性气体保护下，溶剂中，在单体阻聚剂存在的条件下，将步骤1得到的辐射后的PET薄膜与单体进行接枝反应，得到电子束预辐射接枝改性PET薄膜。2.如权利要求1所述的电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于：步骤1中，所述的辐射在常压下空气或惰性气氛中进行；和/或，步骤1中，所述的电子束通过电子加速器得到；和/或，步骤1中，所述的PET薄膜为100份，所述的100份PET薄膜的厚度为3μm～120μm；和/或，步骤1中，所述的电子束的电流为0.9mA～6.0mA；和/或，步骤1中，所述的电子束的动能为1.40MeV～1.50MeV。3.如权利要求2所述的电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于：步骤1中，所述的惰性气氛采用氮气和/或氩气；和/或，步骤1中，所述的100份PET薄膜的厚度为15μm～80μm；和/或，步骤1中，所述的电子束的电流为2.7mA或4.0mA；和/或，步骤1中，所述的电子束的动能为1.46MeV或1.48MeV。4.如权利要求1所述的电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于：步骤1中，所述的辐射剂量率为9kGy/h～70kGy/h；和/或，步骤1中，所述的吸收剂量为36kGy～210kGy；和/或，步骤1中，所述的辐射后的PET薄膜在室温空气中存放时间不超过1小时。5.如权利要求4所述的电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于：步骤1中，所述的辐射剂量率为30kGy/h或50kGy/h；和/或，步骤1中，所述的吸收剂量为200kGy。6.如权利要求1所述的电子束预辐射接枝改性PET薄膜的方法，其特征在于：步骤2中，所述的溶剂水和/或醇类溶剂；和/或，步骤2中，所述的溶剂与所述的步骤1得到的辐射后的PET薄膜的质量分数比值为20～35；和/或，步骤2中，所述的单体为丙烯酸单体、丙烯酰胺单体和N-异丙基丙烯酰胺单体中的一种或多种；和/或，步骤2中，所述的单体与所述的步骤1得到的辐射后的PET薄膜的质量分数比值为15～30；和/或，步骤2中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许璐，吴国忠，胡江涛，王洪龙，李荣，邢哲，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31