[发明专利]一种纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法。

背景技术

材料应用极为广泛，人民生活水平的改善，国家的工业建设和国防建设，都离不开材料。尤其是高分子材料发展迅速，主要原因是其较宽的分子量分布，较轻的质量，较小的密度，优良的力学性能，绝缘性能等特点以及结构的多变。但是大量的表面和界面问题，尤其是表面润湿性问题限制了其在某些方面的应用。为适应社会对材料的需求，有必要对聚合物的表面进行润湿性改性。

聚乙烯是由乙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，简称PE。聚乙烯是结晶性高聚物凭借其质轻、价廉、无毒、无味、抗腐蚀、低介电常数等优点，被广泛应用于包装、日用品、电器等各个领域。

但是聚烯烃(PP、PE、PS、PVC、PTFE、PMMA)为非极性聚合物，表面和界面问题，使其不润湿，染色性、耐磨性和印刷性差，阻碍了该类材料的推广。

近年来，涂料、油漆和玻璃等行业逐渐要求无机材料具有一定的亲水性能。越来越多科研工作者关注于亲水性无机薄膜的研究。纳米材料的发展为制备亲水性无机薄膜提供了可靠基础。其中关于二氧化硅、二氧化钛、氧化锌等无机薄膜材料的研究最多。二氧化硅除不但拥有优良的亲水性，而且硬度高、耐磨性好、抗侵蚀能力强，最重要的是原料来源广泛。所以防雾玻璃、医疗器械、环境净化等方面常常应用到此种材料。随着研究的深入，通过将不同基材运用纳米粒子薄膜改性，对改善基材表面性能方面具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法，包括下述步骤：

1)将乙醇、氨水和超纯水混合，300～600rpm搅拌2～5min；

优选的，所述的氨水浓度为20～30wt％。

优选的，将纳米二氧化硅粒子加入乙醇、氨水和超纯水混合溶液中，400rpm搅拌4min。

2)逐滴加入正硅酸乙酯；

其中，所述的乙醇、氨水、超纯水和正硅酸乙酯的混合体积比为5～8:1～3:4～15:6～8。

3)室温下密封搅拌10～16h，得二氧化硅溶胶；

优选的，室温下密封搅拌12h，得二氧化硅溶胶。

4)将超声清洗干净的聚乙烯薄膜在二氧化硅溶胶中采用浸渍提拉的方法处理，后取出倾斜放置，自然晾干后，即可制得涂有纳米二氧化硅的聚乙烯薄膜。

本发明的纳米二氧化硅聚乙烯薄膜的制备方法，产生的二氧化硅粒子的粒径很小，因而具有极大的表面积，高的表面自由能，亲水性能较好，表明无机薄膜法改性疏水性聚乙烯薄膜是可行的。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

1)将乙醇、氨水(20wt％)和超纯水混合，300rpm搅拌5min；

2)逐滴加入正硅酸乙酯；

其中，所述的乙醇、氨水、超纯水和正硅酸乙酯的混合体积比为5:1:4:6。

3)室温下密封搅拌10h，得二氧化硅溶胶；

4)将超声清洗干净的聚乙烯薄膜在二氧化硅溶胶中采用浸渍提拉的方法处理，后取出倾斜放置，自然晾干后，即可制得涂有纳米二氧化硅的聚乙烯薄膜。

实施例2

1)将乙醇、氨水(30wt％)和超纯水混合，600rpm搅拌2min；

2)逐滴加入正硅酸乙酯；

其中，所述的乙醇、氨水、超纯水和正硅酸乙酯的混合体积比为8:3:15:8。

3)室温下密封搅拌16h，得二氧化硅溶胶；

4)将超声清洗干净的聚乙烯薄膜在二氧化硅溶胶中采用浸渍提拉的方法处理，后取出倾斜放置，自然晾干后，即可制得涂有纳米二氧化硅的聚乙烯薄膜。

实施例3

1)将乙醇、氨水(25wt％)和超纯水混合，400rpm搅拌4min；

2)逐滴加入正硅酸乙酯；

其中，所述的乙醇、氨水、超纯水和正硅酸乙酯的混合体积比为6:2:13:6。

3)室温下密封搅拌12h，得二氧化硅溶胶；