一种具备自清洁性能的薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具备自清洁性能的薄膜及其制备方法。该方法选用高分子聚合物为基体，用与高分子聚合物相溶的溶剂溶解高分子聚合物，以纳米填料为疏水基团引入源，通过超声辅助物理共混法与溶剂形成分散液，再加入助溶剂与添加剂，最后采用低表面能试剂修饰形成超疏水表面。本发明专利技术制备方法工艺简单，成本低，操作过程可控，制备方法简便。本发明专利技术的具备自清洁性能的薄膜对水的最大接触角达160°，滚动角最小为2°，具备自清洁功能，水通量大，且具有良好的机械性能和耐久性，能应用于除湿或海水淡化。

A thin film with self cleaning properties and its preparation method

The invention discloses a film with self cleaning property and a preparation method. The method uses polymer as the matrix, solvent soluble polymer solution and polymer, with nano filler for hydrophobic groups into the source, through ultrasonic assisted physical blending and solvent dispersion, adding auxiliary solvent and additives, the use of low surface energy reagent modified to form a super hydrophobic surface. The preparation method of the invention is simple, the cost is low, the operation process is controllable, and the preparation method is simple. The self cleaning performance of the membrane has a maximum contact angle of 160 degrees for water and a minimum rolling angle of 2 degrees. It has self-cleaning function, large water flux, good mechanical properties and durability, and can be applied to dehumidification or seawater desalination.

【技术实现步骤摘要】
一种具备自清洁性能的薄膜及其制备方法
本专利技术涉及自清洁薄膜领域，具体涉及一种具备自清洁性能的超疏水薄膜及其制备方法。
技术介绍
在日常生活中，我们会发现很多有趣的现象，比如水滴落在荷叶的表面上时，会在表面形成一个小水珠然后掉落；类似的还有蝴蝶的翅膀，当蝴蝶翅膀扇动时，水滴不会沾湿蝴蝶的身体；还有水黾可以在水面上轻松行走甚至跳跃等等。这都反映出自清洁效果，也就是超疏水性。通常定义材料与水的接触角大于150°，且滚动角小于5°的表面，被称为超疏水表面。这种表面具有疏水、自清洁等优良的特性，即所谓的“荷叶效应”。材料的超疏水特性，可以运用在空气除湿、海水淡化、机械防腐蚀、国防等众多领域。随着人们对超疏水特性研究的不断深入，各种有关超疏水表面的新特性以及新的应用也越来越受到人们的关注。超疏水表面的润湿性能是由表面结构和化学组成共同决定的，因此通常可采用两种途径来实现超疏水表面的构建：一是在疏水表面构造一定程度的粗糙度；二是在粗糙的表面修饰低表面能的物质。目前，构建超疏水表面的方法主要有溶胶一凝胶法、相分离法、化学气相沉积法、静电纺丝法以及电化学沉积法等。中国专利技术专利申请CN10275本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将纳米填料加入溶剂中，超声振荡分散均匀后，再依次加入高分子聚合物、助溶剂和添加剂，磁力搅拌分散均匀，得到铸膜液，静置脱泡，待用；（2）将脱泡后的铸膜液通过刮涂或喷头挤出工艺制膜，再将制备的膜浸泡于去离子水中除去溶剂，取出，吹干，再浸泡于低表面能试剂与乙醇的混合溶液中，取出，烘干，得到所述具备自清洁性能的薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将纳米填料加入溶剂中，超声振荡分散均匀后，再依次加入高分子聚合物、助溶剂和添加剂，磁力搅拌分散均匀，得到铸膜液，静置脱泡，待用；（2）将脱泡后的铸膜液通过刮涂或喷头挤出工艺制膜，再将制备的膜浸泡于去离子水中除去溶剂，取出，吹干，再浸泡于低表面能试剂与乙醇的混合溶液中，取出，烘干，得到所述具备自清洁性能的薄膜。2.根据权利要求1所述的一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述纳米填料的粒径为1~100nm；所述纳米填料包括纳米结构的二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆或二氧化钛；所述溶剂包括二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、碳酸丙烯酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种以上。3.根据权利要求1所述的一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述超声振荡的频率为20～40KHZ，超声振荡的时间为2~6小时；所述磁力搅拌的时间为6~12小时，搅拌温度为60～100℃；所述静置脱泡的时间为8～12h。4.根据权利要求1所述的一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述高分子聚合物包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、含氟聚烯烃、四氟乙烯-乙烯、聚六氟丙烯共聚物、聚苯乙烯、乙烯一氯乙烯共聚物和聚丙烯睛中的一种以上。5.根据权利要求1所述的一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述助溶剂包括丙酮、丁酮或四氢呋喃；所述添加剂包括氯化锂、聚乙二醇或聚乙烯吡络烷酮。6.根据权利要求1所述的一种具备自清洁性能的薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，按质量百分数计，纳米填料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立志，段超，邵育清，李雷，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州洁圣膜技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44