多孔聚烯烃材料的亲水性改性处理液制造技术

本发明专利技术提供一种多孔聚烯烃材料的亲水性改性处理液，包括带有胺基的高分子交联剂、聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子、以及强酸催化剂；其中，该带有胺基的高分子交联剂的重量比为0.1％至30％，该聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子的重量比为0.1％至30％，该强酸催化剂的重量比为0.1％至10％。该亲水性改性处理液能够使得疏水性多孔聚烯烃材料变性成永久性的亲水性多孔聚烯烃材料。经过该亲水性改性处理液处理过的多孔聚烯烃材料在室温下保存3个月以上，再测其在常温下与纯水的接触角，其对纯水的接触角小于10度。的接触角小于10度。

【技术实现步骤摘要】
多孔聚烯烃材料的亲水性改性处理液


[0001]本专利技术涉及永久亲水性改性处理液，尤其涉及疏水性多孔聚烯烃材料的亲水性改性处理液。本专利技术为于2017年03月21日提交的专利技术创造名称为“亲水性多孔聚烯烃材料及其亲水性改性处理方法”(申请号：201710167579.4)的分案申请。

技术介绍

[0002]多孔聚烯烃材料，例如聚乙烯、聚丙烯以及其他结构中仅含碳、氢元素的疏水性聚烯烃高分子，由于其优良的物理与化学性能，具有广泛的应用领域，例如：多孔聚烯烃材料可制备成微孔滤膜、超滤膜、反渗透膜、微孔纤维无纺布等产品。但是由于其材料本质是疏水性，所制成的产品直接应用在含水液的液体过滤或接触时，存在着无法被润湿的技术瓶颈:多孔聚烯烃材料由于材料的疏水性，其应用范围受限，不能直接应用在水性溶液领域。
[0003]解决上述无法被水液润湿的方法，通常是使用诸如酒精等具有低表面张力的润湿液，预先把疏水性多孔聚烯烃材料充分润湿。润湿后的材料在去除多余的润湿液后，立即与水液接触，再进行后续的应用。这种方法缺点很多，例如由此获得的材料具有立刻亲水性，但是每次使用前必须进行亲水性处理的重复操作，使得操作繁琐等。
[0004]目前关于把疏水性聚烯烃材料改性为亲水性的已知专利或文献里，大都仅涉及非多孔材料例如不透薄膜、平板、固体物件的表面改性，尚未涉及多孔聚烯烃材料例如半渗透滤膜、无纺布、织布等材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种具有永久亲水性的多孔聚烯烃材料，即：将材料放置在室温下保存3个月以上，再测其在常温下与纯水的接触角，其对纯水的接触角小于10度。
[0006]本专利技术的目的还在于提供一种疏水性多孔聚烯烃材料的亲水性改性处理方法。
[0007]本专利对于“材料能被纯水立刻润湿”的定义是：取0.1毫升体积的纯水滴在材料表面，在常温下如果纯水在5秒钟以内能够自然分散于材料表面，而且其接触角小于10度则定义为能被纯水立刻润湿。
[0008]本专利对于“材料的立刻亲水性”的定义是：取0.05毫升至0.1毫升体积的纯水滴在材料表面，在常温下测量其接触角，若接触角小于10度则定义为亲水性。
[0009]本专利对于“材料的永久亲水性”的定义是：将材料放置在室温下保存3个月以上，再测其在常温下与纯水的接触角，若其对纯水的接触角小于10度则定义为永久亲水性。
[0010]本专利对于“材料的疏水性”的定义是：取0.05毫升至0.1毫升体积的纯水滴在材料表面，在常温下测量其接触角，若接触角大于90度定义为疏水性。
[0011]为了实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：
[0012]本专利技术提供了一种亲水性的多孔聚烯烃材料，所述多孔聚烯烃材料的表面和孔隙覆盖着高分子层，所述的高分子层由亲水性改性处理液发生高分子反应后形成，其中，所述的亲水性改性处理液为包括带有胺基的高分子交联剂(如：甲基化三聚氰酰胺-甲醛高分
子)，聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子、对甲苯磺酸或其他强酸催化剂的水溶液；所述的材料具有如下的亲水性性质：将材料在室温下保存3个月以上，再测其在常温下与纯水的接触角，其对纯水的接触角小于10度。
[0013]本专利技术还提供了一种疏水性多孔聚烯烃材料的永久亲水性的改性方法，即：将疏水性多孔聚烯烃材料与亲水性改性处理液接触；再经高温处理以及清洗、干燥等步骤后，即可把原疏水性多孔聚烯烃材料变性成亲水性多孔聚烯烃材料；其中，该亲水性改性处理液为包括带有胺基的高分子交联剂(如：甲基化三聚氰酰胺-甲醛高分子)，聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子、对甲苯磺酸或其他强酸催化剂的水溶液。
[0014]本专利技术公开的制备方法步骤如下：A、将多孔聚烯烃材料经醇类、丙酮或其他低表面张力性质的有机溶剂充分润湿；B、将含有可进行高分子交联反应的亲水性改性处理液，采用浸渍或其他有效方法把步骤A所得的材料内部孔壁与外部表面均匀涂层；该亲水性改性处理液为包括带有胺基的高分子交联剂(如：甲基化三聚氰酰胺-甲醛高分子)，聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子、对甲苯磺酸或其他强酸催化剂的水溶液；C、进行高温高分子化学反应；D、使用55℃至95℃纯水以及高温酒精清洗去除反应未完全的高分子或易脱落的高分子，并最后干燥。
[0015]该方法包括以下步骤：
[0016]1)将疏水性多孔聚烯烃材料，使用低表面张力的有机溶剂(如：醇类、丙酮)经诸如浸渍或喷涂工艺完全润湿多孔聚烯烃材料；
[0017]2)使用诸如刮刀或物理蒸发方式去除滤膜表面多余有机溶剂；
[0018]3)制备0.1％至30％的带有胺基的高分子交联剂(如：甲基化三聚氰酰胺-甲醛高分子)，0.1％至30％的醇化度在0.1％至100％的聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子、0.1％至10％对甲苯磺酸或其他强酸催化剂的水溶液，此水溶液即为本专利技术的亲水性改性处理液；
[0019]4)将多孔聚烯烃材料浸渍于亲水性改性处理液，以使材料表面以及内部孔隙饱和吸附亲水性改性处理液，或经喷涂方式把亲水性改性处理液选择性地全覆盖或部分覆盖在多孔聚烯烃材料表面或内部孔隙；然后，去除多孔聚烯烃材料表面多余的改性液；
[0020]5)将经过步骤4)处理过的多孔聚烯烃材料在30℃至140℃温度条件下，加热1小时至72小时；
[0021]6)随后进行清洗步骤，可选地，将处理后的多孔聚烯烃材料进行55℃至95℃的纯水清洗30分钟至60分钟，以及常温乙醇清洗30分钟；最后再经烘干，即得亲水性多孔聚烯烃材料。
[0022]其中,本专利技术所涵盖的疏水性多孔聚烯烃材料包括聚乙烯半渗透滤膜、聚丙烯半渗透滤膜、聚乙烯无纺布或织布、聚丙烯无纺布或织布、或其他多孔疏水性材料；半渗透滤膜涵指反渗透滤膜、超滤膜、微孔滤膜等；多孔聚烯烃材料可为单聚聚烯多孔材料或复合共聚聚烯多孔材料。
[0023]本专利技术的化学反应机理虽未经实验证明，但可估测如下：在加热的强酸条件下，甲基化三聚氰酰胺-甲醛高分子交联剂和聚乙烯醇高分子，或含活性胺基的伯胺或伸胺高分子进行交联高分子化学反应，以形成网状、交联状的高分子层覆盖于多孔聚烯烃材料表面以及内部孔隙壁表面。
[0024]本专利技术的技术方案达到了如下的有益效果：
[0025]本专利技术提供的多孔聚烯烃材料属亲水性材料，其表面能被纯水立即润湿，且其永久亲水性质稳定。例如，在经过沸腾丙酮蒸煮2小时、常温2％氢氧化钾浸泡6小时、沸腾乙醇蒸煮1小时、沸腾纯水蒸煮后再烘干，其产品的永久亲水性仍然不变；而且，产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示滤膜仍然具备能被纯水立刻润湿的特性，也就是说，滤膜具有永久亲水性。该材料用途广泛，可用于过滤、纯化、印染、透析、检测等行业。
[0026]本专利技术制备方法工艺简单、高效、生产成本低廉，可对疏水性聚烯烃材料改性为亲水性材料，但对材料本身性质并没有变化，而且其亲水性是永久的。
具体实施方式
[0027]为了阐明本专利技术的技术方案及技术目的，下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔聚烯烃材料的亲水性改性处理液，包括带有胺基的高分子交联剂、聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子、以及强酸催化剂；其中，所述带有胺基的高分子交联剂的重量比为0.1％至30％，所述聚乙烯醇或聚乙烯亚胺高分子的重量比为0.1％至30％，所述强酸催化剂的重量比为0.1％至10％。2.如权利要求1所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述带有胺基的高分子交联剂为甲基化三聚氰酰胺-甲醛高分子。3.如权利要求1所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述强酸催化剂为对甲苯磺酸。4.如权利要求1所述的亲水性改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹤滨，刘平，
申请(专利权)人：亚美滤膜南通有限公司，
类型：发明
国别省市：