[发明专利]一种超疏水LDPE薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDPE薄膜的制备方法。

背景技术

所谓超疏水是指表面稳定接触角大于150°，滚动接触角小于10°。超疏水的研究开始于荷叶“出淤泥而不染，濯清涟而不妖”。荷花会出淤泥而不染就在于荷花表面有一层超疏水材料，使得水流聚股留下，冲洗着淤泥。超疏水材料的表面结构很粗糙，属于微纳结构。不只是荷花上有，昆虫的足上也有，比如水黾，蚊子都能在水上行走而不划破水面这就是因为其上面的特殊结构。

制备超疏水表面常见的方法有两种：在普通疏水前驱体上添加表面能较低的官能团如：氟化物和硅等，第二种方法就是直接使用昂贵的材料如碳纳米管。尽管这两种方法一直都在不断发展，仍存在难以攻克的难题，如：反应复杂、高温条件、所制的膜在湿润环境不稳定、疏水性能减弱。ZhiqingYuan等人利用PDMS(聚二甲基硅氧烷)，PVC(聚氯乙烯)，通过软刻蚀方法探讨荷叶表面结构，运用模板法制备超疏水聚苯乙烯膜。实验表明，普通光滑的PVC膜接触角只有97°，在一定条件下，溶解于良溶剂后滴加不良溶剂涂膜，可得到接触角为157°的多孔超疏水膜，进一步调节实验参数，如温度、湿度等，可得到低滚动角，高接触角的自清洁膜层。

聚乙烯是常见的有机高分子聚合物，广泛应用于印刷，制膜，管板材等方面。LDPE树脂无臭，无毒，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)；常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，在低温时仍能保持柔软性，电绝缘性高。HDPE树脂低温抗冲击性好，可在-60℃～60℃温度范围内安全使用，使用寿命长，含有2％～2.5％的均匀分布的炭黑的聚乙烯管道，能够在室外露天存放或使用50年，不会因遭受紫外线辐射而损害，耐磨性好，同钢管相比高密度聚乙烯管具有更好的耐磨性，这意味着高密度聚乙烯管具有更长的使用寿命和更好的经济型。以HDPE和LDPE为原料制备出来的PE薄膜以其优良的特点被广泛应用于工业领域中。HDPE薄膜的耐热性、机械强度比LDPE薄膜好，并且疏水性更强，但透明度较差。

发明内容

本发明的目的是要解决现有超疏水材料虽然接触角大但是滚动角也大的问题，而提供一种超疏水LDPE薄膜的制备方法。

本发明一种超疏水LDPE薄膜的制备方法按以下步骤进行：

一、将LDPE加入到四口瓶中，然后加入二甲苯，在温度为80～100℃和转速为150rpm～250rpm的条件下加热至LDPE完全溶解，得到LDPE/二甲苯溶液；所述的LDPE/二甲苯溶液中LDPE的质量浓度为0.002g/mL～0.3g/mL；

二、向步骤一得到的LDPE/二甲苯溶液中加入无水乙醇，然后在温度为70～90℃和转速为200rpm～300rpm的条件下搅拌25min～35min，得到LDPE/二甲苯/乙醇溶液；所述的无水乙醇与步骤一得到的LDPE/二甲苯溶液的体积比(0.1～1)：1；

三、将步骤二得到的LDPE/二甲苯/乙醇溶液均匀滴在石英片上，室温下自然干燥至溶剂完全挥发，得到超疏水LDPE薄膜。

本发明的有益效果

本发明以低密度聚乙烯(LDPE)为基体，二甲苯和乙醇为溶剂制备超疏水LDPE薄膜。本发明方法具有以下优点：

1、本发明工艺过程安全简便，无需昂贵设备，且操作流程简单。

2、产品的疏水效果良好，具有较大的接触角，最大可达162.05度和较小的滚动角，最小可达0.1度。

3、产品具备良好的稳定性。

4、产品制备过程中对环境的污染小。

附图说明

图1为试验一得到的超疏水LDPE薄膜的SEM图；

图2为对照试验一得到的超疏水LDPE薄膜的SEM图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种超疏水LDPE薄膜的制备方法按以下步骤进行：

一、将LDPE加入到四口瓶中，然后加入二甲苯，在温度为80～100℃和转速为150rpm～250rpm的条件下加热至LDPE完全溶解，得到LDPE/二甲苯溶液；所述的LDPE/二甲苯溶液中LDPE的质量浓度为0.002g/mL～0.3g/mL；

二、向步骤一得到的LDPE/二甲苯溶液中加入无水乙醇，然后在温度为70～90℃和转速为200rpm～300rpm的条件下搅拌25min～35min，得到LDPE/二甲苯/乙醇溶液；所述的无水乙醇与步骤一得到的LDPE/二甲苯溶液的体积比(0.1～1)：1；