[发明专利]用于疏水材料的表面亲水改性剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于表面改性技术领域，具体涉及一种用于疏水材料的表面亲水改性剂的制备方法。

背景技术

聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚偏氟乙烯(PVDF)等树脂以其优越的性能已经得到了广泛应用，但是其表面极性较小，导致表面亲水性和表面粘结性较差，极大地限制了其应用范围的拓展。因此，对基体聚苯乙烯进行表面改性，已经成为提高其综合性能的重要手段。

传统的表面改性方法，不但需要专用设备，造价昂贵，很难得到完整均一的功能化表面。而采用添加表面改性剂实现表面功能化的方法，不仅简单、实用，应用范围广泛，成本较低，而且可以有效地提高聚苯乙烯的表面性能，并赋予其均匀而完整的功能化表面层，形成丰富的表面梯度结构。

通常采用的小分子表面改性剂的表面改性效果虽然明显，但在使用过程中，容易向溶剂中扩散，不耐冲刷、磨擦、洗涤等，持久性较差，容易在外界环境中流失，严重缩短了产品的使用寿命，而采用大分子表面改性剂则可以有效地克服上述缺陷。

常见的大分子表面改性剂可能造成基材内部相容性不好、机械强度下降的问题，本发明不会造成这些问题。

发明内容

本发明涉及一种用于疏水材料的表面亲水改性剂的制备方法，所述改性剂为两亲嵌段聚合物，具体为称取聚乙二醇衍生物在一定量溶剂中溶解，与称取的过氧化物引发剂、丙烯酸月桂酯单体，在可控温高速混合机中高速搅拌。一段时间后将产物进行溶解沉淀，烘干即成。本方法合成的表面亲水改性剂对树脂进行表面改性，不仅能改善表面亲水性，也可增强基体树脂的柔韧性，可广泛用于聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚偏氟乙烯和ABS等领域。

本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明涉及一种用于疏水材料的表面亲水改性剂的制备方法，所述改性剂为分子量梯度分布的两亲嵌段聚合物，所述制备方法包括如下步骤：

称取聚乙二醇衍生物，在溶剂中溶解；

称取自由基聚合反应引发剂和甲基丙烯酸月桂酯单体；

将上述组分放置于高速混合机中，高速搅拌；

之后将产物进行溶解沉淀，烘干，即得所述改性剂；

所述聚乙二醇衍生物：溶剂：自由基聚合反应引发剂：甲基丙烯酸月桂酯单体的重量份数比例为10-50：100-1000：0.1-5：10-50。

优选地，所述聚乙二醇衍生物为单甲基封端聚乙二醇，Mw＝100-100000；或为单烯丙基封端聚乙二醇，Mw＝100-100000；或为丙烯酸酯封端聚乙二醇，Mw＝100-100000。

优选地，所述溶剂为丁酮，甲苯，乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸丁酯，NN-二甲基甲酰胺，NN-二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，N-甲基吡咯烷酮，磷酸三乙酯，或磷酸三丁酯。

优选地，所述自由基聚合反应引发剂为常规的能引发自由基聚合反应的引发剂。

优选地，所述自由基聚合反应引发剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、偶氮类引发剂、或过硫酸盐。

优选地，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、或偶氮二异庚腈；所述过硫酸盐为过硫酸钾、或过硫酸钠。

优选地，所述高速搅拌时的温度为0℃-100℃。

优选地，所述高速搅拌的时间为0.1-48h。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本表面亲水改性剂能有效改善树脂表面的亲水性能，表面接触角从100°以上下降到90°以下。

(2)本表面改性剂与常见树脂的相容性能良好。

(3)本表面改性剂能改善树脂的机械性能，尤其是韧性。

(4)本表面改性剂不会引入重金属离子，不会造成树脂污染。

(5)本表面改性剂制作方法简单，材料易得。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1