一面疏水导电一面亲水绝缘的双层薄膜的制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料改性技术领域，具体公开了一种一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜及其制备方法。本发明专利技术首先合成聚苯胺(PANI)，后与樟脑磺酸掺杂(CSA)，得到PANI‑CSA，然后将PANI‑CSA与聚苯乙烯(PS)溶于溶剂中，通过静电纺丝制备超疏水导电层；之后将聚酰胺酰亚胺溶液浇注在聚苯胺/聚苯乙烯超疏水导电层得到亲水绝缘层。由此得到一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜。本发明专利技术提供的复合薄膜一面具有较高的电导率和超疏水性，一面具有很好的绝缘性和亲水性，可用于超疏水涂层、静电消除、军事舰艇表面等领域。

Preparation of hydrophobic conductive and hydrophilic insulating bilayer films

The invention belongs to the technical field of polymer material modification, and specifically discloses a composite film with hydrophobic conductive side and hydrophilic insulation side and a preparation method thereof. The invention first synthesizes polyaniline (PANI), then doped with camphor sulfonic acid (CSA) to obtain PANI CSA, and then dissolves PANI CSA and polystyrene (PS) in solvent to prepare superhydrophobic conductive layer by electrospinning, and then pours polyamide imide solution into polyaniline/polystyrene superhydrophobic conductive layer to obtain hydrophilic insulating layer. A hydrophobic conductive and hydrophilic insulating composite film was obtained. The composite film provided by the invention has high conductivity and superhydrophobicity on one side, good insulation and hydrophilicity on the other, and can be used in the fields of superhydrophobic coating, electrostatic elimination, surface of military warships, etc.

【技术实现步骤摘要】
一面疏水导电一面亲水绝缘的双层薄膜的制备方法
本专利技术属于高分子材料共混改性制备
，具体涉及一种一面疏水导电一面亲水绝缘的双层薄膜的制备方法。
技术介绍
微/纳米结构的导电聚合物因其高度共扼的分子结构和类金属的导电性，在纳米科学和
备受关注。其中，微/纳米结构的聚苯胺(PANI)由于具有独特的掺杂/脱掺杂机制、可调的导电性、优异的物理化学性能、良好的环境稳定性及广泛的应用前景而成为材料科学的研究热点之一。而对材料使用过程中的防腐、防潮等增加材料使用寿命的研究变得尤为迫切。其中，疏水材料是指能够在基底材料表面形成一层与原基底材料结构不同、化学和物理特征不同的涂层，从而提供固体基底材料本身不具备的附加功能，如自清洁、耐腐蚀、耐低温、耐高温、超疏水等增加材料使用寿命的特性。一般而言超疏水表面的制备方法主要有有模板法、电纺法、化学刻蚀法、激光和等离子体刻蚀法、气相沉积法、溶胶凝胶法、纳米粒子溶液法等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法。其中，疏水导电层将PANI-CSA与聚苯乙烯(PS)溶液，通过静电纺丝制备；亲水绝缘层由聚酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：(1)聚苯胺(PANI)的制备将新蒸馏的苯胺，加入0.2mol/L的盐酸溶液中，在0‑5℃下搅拌0.5‑2小时后，以1‑3秒每滴的速度缓慢滴加过硫酸铵的水溶液，之后0‑5℃反应6‑10小时，反应液抽滤得到绿色固体，之后分别用甲醇、正己烷、氯仿索氏提取，最后60℃真空干燥12小时，得到盐酸掺杂的聚苯胺；(2)樟脑磺酸掺杂的聚苯胺(PANI‑CSA)的制备将盐酸掺杂的聚苯胺粉末中加入聚苯胺粉末质量10％的氨水，常温搅拌12‑16小时后，水洗至中性，60℃真空干燥12小时，得到本征态聚苯胺，然后先将樟脑磺酸(...

【技术特征摘要】
1.一种一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：(1)聚苯胺(PANI)的制备将新蒸馏的苯胺，加入0.2mol/L的盐酸溶液中，在0-5℃下搅拌0.5-2小时后，以1-3秒每滴的速度缓慢滴加过硫酸铵的水溶液，之后0-5℃反应6-10小时，反应液抽滤得到绿色固体，之后分别用甲醇、正己烷、氯仿索氏提取，最后60℃真空干燥12小时，得到盐酸掺杂的聚苯胺；(2)樟脑磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-CSA)的制备将盐酸掺杂的聚苯胺粉末中加入聚苯胺粉末质量10％的氨水，常温搅拌12-16小时后，水洗至中性，60℃真空干燥12小时，得到本征态聚苯胺，然后先将樟脑磺酸(CSA)研磨，再加入本征态聚苯胺，充分研磨15分钟后，逐滴加入间甲酚，并持续研磨30分钟，再用高速乳化机高速搅拌30分钟，90℃干燥得到PANI-CSA；(3)PANI-CSA:PS导电疏水层的制备将PANI-CSA与PS溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，然后通过静电纺丝，在干净的载玻片上获得具有荷叶效应的PANI/PS膜，即PANI-CSA:PS导电疏水层；(4)聚酰胺酰亚胺亲水绝缘层的制备将3.6773g酰亚胺二酸(DIDA)，0.6021g对苯二胺加入15mL的N-甲基吡咯烷酮中，加入6mL亚磷酸三苯酯(TPP)与6mL吡啶(Py)作为酰化剂，及2.0g氯化钙(CaCl2)与1.0g氯化锂(LiCl)作为吸水剂，惰性气氛下，升温至80℃-120℃，反应2-8小时，反应产物通过乙醇或甲醇沉降处理，然后用温水浸洗多次，所得产物80℃条件下真空干燥8小时，得到聚酰胺酰亚胺，将其溶于间甲酚溶剂后浇注在PANI-CSA:PS导电疏水层表面，在80℃条件下真空干燥4小时，得到聚酰胺酰亚胺亲水绝缘层，由此...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳宾，沈业鹏，陈金星，樊子成，王标兵，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32