一种超疏水高分子柔性膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种超疏水高分子柔性膜及其制备方法。本发明专利技术提供一种组合物，它包括以下重量份的组分：SEBS 1份；低表面能物质改性硅藻土3

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水高分子柔性膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种超疏水高分子柔性膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]超疏水固体表面是指与一定体积的水滴的接触角大于150
°
同时滚动角小于10
°
的表面。这类表面具有极低的表面能和一定的粗糙度，使得材料表面表现出许多独特的性质，如防水、防冰、抗雾、防腐蚀、抗污等。超疏水表面材料在工农业、交通运输、建筑和高新技术等方面有广阔的应用前景，可用于建筑外墙的自洁、汽车玻璃表面防尘疏水、飞机表面和线缆传输表面的防覆冰、船体减阻、流体传输技术以及用作生物传感器研究细胞的定向移动控制和粘附行为等。
[0003]氢化聚苯乙烯
‑
b
‑
丁二烯
‑
b
‑
聚苯乙烯(SEBS)具有优异的热稳定性、热塑性及高透明性等特点，在医用材料、造纸、涂料和建材等领域具有诸多应用。对于很多应用领域，对SEBS材料具有防水、防冰、自清洁领等性能的要求。即，通常要求这类材料具有超疏水固体表面。
[0004]中国专利技术专利申请“CN202010788499.2一种超疏水苯乙烯类热塑性弹性体材料、其制备方法、输注医疗器材及应用”提供了一种超疏水材料，它是利用低表面能物质(榈蜡、蜂蜡、切片石腊、液体石蜡和氟硅类化合物)改性SEBS得到。然而，该专利申请中的复合材料主要由SEBS和低表面能物质构成，二者成本较高。且该专利申请中提供的材料的超疏水性能仍然不能满足实际应用的需求，有进一步提高的需求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种超疏水高分子柔性膜及其制备方法，目的在于提供新的SEBS基复合材料，该复合材料具有优异的超疏水性能，且复合材料中包含大量廉价的硅藻土，能够有效降低材料的成本。
[0006]一种组合物，它包括以下重量份的组分：
[0007]SEBS 1份；
[0008]低表面能物质改性硅藻土3
‑
3.44份。
[0009]优选的，它包括以下重量份的组分：
[0010]SEBS 1份；
[0011]低表面能物质改性硅藻土3.44份。
[0012]优选的，它还包括以下重量份的组分：SEBS的良溶剂9.0
‑
11.0份，优选为10份。
[0013]优选的，所述SEBS的良溶剂选自石油醚、四氢呋喃或环己烷中的至少一种。
[0014]优选的，所述低表面能物质改性硅藻土是由如下重量份的原料制成：
[0015]硅藻土4.0
‑
6.8份，优选为5份；
[0016]低表面能物质0.8
‑
1.1份，优选为1份；
[0017]溶剂40
‑
60份，优选为50份。
[0018]优选的，所述低表面能物质选自榈蜡、蜂蜡、切片石腊、液体石蜡、硬脂酸或氟硅烷中的至少一种，优选为氟硅烷；所述溶剂选自石油醚、正己烷、正丁醇或正庚烷中的至少一种。
[0019]和/或，所述低表面能物质改性硅藻土的制备方法为：将原料混合，70℃加热回流3h，优选为65
‑
75℃加热回流2.5
‑
3.5h，烘干，即得。
[0020]一种超疏水高分子柔性膜，它是由上述组合物制成的膜，水在所述膜的至少一个表面上的接触角大于等于162.6
°
，滚动角小于等于2
°
。
[0021]优选的，所述膜是将所述组合物涂覆在粗糙表面，挥干溶剂，取下后制成；所述粗糙表面的Rq为1.20
‑
1.42um，优选为1.23um；
[0022]和/或，所述粗糙表面是将铝合金在刻蚀液体系中刻蚀15
‑
20分钟，优选为15分钟，清洗后50
‑
55℃水浴1
‑
1.5h制得，优选为50℃水浴1h，所述刻蚀液体系通过0.8
‑
1.2mol/L稀盐酸和30wt％H2O2按照比例(60
‑
80)ml:(6.8
‑
9.0)g配制而成，优选为1mol/L稀盐酸和30wt％H2O2按照比例60ml:6.8g配制而成。
[0023]优选的，包括如下步骤：将上述组合物涂覆在粗糙表面，挥干溶剂，取下后，即得。
[0024]本专利技术还提供上述超疏水高分子柔性膜作为防水材料、防雾材料、可穿戴电子设备材料、生物医学材料的用途。
[0025]本专利技术具有如下有益效果：
[0026]1、本专利技术提供的超疏水高分子柔性膜通过组分及其比例的优选，结合硅藻土无机颗粒的作用，具有润湿性能突出的优点。其水接触角较高，同时滚动角较小，可用作防水、防冰、自清洁材料。
[0027]2、本专利技术的复合材料中包含大量的医用材料硅藻土，硅藻土作为无机颗粒既能够提高材料的超疏水性能，又能够作为填料降低复合材料的成本。
[0028]3、本专利技术的原材料价格低廉、制备方法简单、无特殊设备需求、制备过程(如成膜过程)时间短，因而具有高效和成本低廉的优点。
[0029]4、本专利技术的制备方法适用于大面积柔性膜材料的加工。
[0030]5、在本专利技术的优选方案中，通过刻蚀的方法制备粗糙表面，结构可控，保证所得超疏水高分子柔性膜产品的表面形貌均一性。
[0031]显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0032]以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
附图说明
[0033]图1为实施例1的铝合金粗糙表面形貌；
[0034]图2为实施例1的超疏水高分子柔性膜表面形貌；
[0035]图3为对比例1的铝合金粗糙表面形貌。
具体实施方式
[0036]实施例及实验例所用试剂和材料均为市售，具体如下：
[0037]铝合金，尺寸：50mm
×
25mm
×
2mm，面积：2800mm2；
[0038]盐酸，购自成都市科隆化工试剂厂；
[0039]30wt％H2O2，购自成都市科隆化工试剂厂；
[0040]硅藻土，型号CD050，购自嵊州市华力硅藻土制品有限公司；
[0041]石油醚，沸程60
‑
90，购自成都市科隆化工试剂厂；
[0042]氟硅烷(CAS：83048
‑
65
‑
1)，C
13
H
13
F
17
O3Si，购自成都市科隆化工试剂厂；
[0043]SE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其特征在于，它包括以下重量份的组分：SEBS 1份；低表面能物质改性硅藻土3
‑
3.44份。2.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，它包括以下重量份的组分：SEBS 1份；低表面能物质改性硅藻土3.44份。3.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于，它还包括以下重量份的组分：SEBS的良溶剂9.0
‑
11.0份。4.按照权利要求3所述的组合物，其特征在于：所述SEBS的良溶剂选自石油醚、四氢呋喃或环己烷中的至少一种。5.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述低表面能物质改性硅藻土是由如下重量份的原料制成：硅藻土4.0
‑
6.8份；低表面能物质0.8
‑
1.1份；溶剂40
‑
60份。6.按照权利要求5所述的组合物，其特征在于：所述低表面能物质选自榈蜡、蜂蜡、切片石腊、液体石蜡、硬脂酸或氟硅烷中的至少一种，优选为氟硅烷；所述溶剂选自石油醚、正己烷、正丁醇或正庚烷中的至少一种；和/或，所述低表面能物质改性硅藻土的制备方法为：将原料混合，65
‑
75℃加热回流2.5
‑
3.5h，烘干，即得。7.一种超疏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛森，彭华乔，石涛，夏祖西，苏正良，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：