[发明专利]一种聚合物涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物涂层的制备方法，该方法将聚合物涂层基片进行活化，加入3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的无水甲苯溶液，氮气或惰性气体保护反应，再用甲苯清洗干净，真空干燥固化，获得含有可聚合基团的基片；以功能单体、交联剂、引发剂、溶剂为基质，将载体膜置于含有可聚合基团的基片和盖片之间，形成三明治结构，抽真空排除气泡，在氮气、惰性气体或空气气氛下，紫外光聚合、热聚合，三明治结构中的盖片与涂层自然分开，干燥，得到化学接枝的聚合物涂层。该方法可以用来制备各种功能的涂层，例如分子印迹聚合物涂层，一般有机聚合物涂层等。本发明所制备的聚合物涂层具有稳定性高、牢固、均匀、厚度可预知等优点，可以用于样品前处理和传感器等方面，具有很好的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种聚合物涂层的制备方法，属于聚合物技术的领域。

背景技术

涂层技术的研究与开发一直是世界各国研究者关注的焦点问题，其主要体现在涂层的制备方法和涂层材料的研发。它的研究不仅会促进社会的进步与发展，而且对建设可持续发展的环境友好型社会具有重大意义。随着社会的进步，为了应对越来越复杂的社会问题，涂层技术也在不断地创新。目前，涂层的制备技术主要有电镀、溶胶-凝胶法、高温环氧树脂黏附法等，但是对于一些特殊用途的涂层而言，这样的制备技术显得无能为力。在含有可聚合基团的基片上原位聚合制备聚合物涂层的方法，不仅操作简单、成本低、重现性好，而且对于一些具有特殊用途的涂层制备具有重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的是，提供一种聚合物涂层的制备方法，该方法首先将聚合物涂层基片进行活化，再加入3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的无水甲苯溶液，氮气或惰性气体保护进行硅烷化反应，最后用甲苯清洗干净，真空干燥固化，获得含有可聚合基团的基片；以功能单体、交联剂、引发剂、溶剂为基质，将附有聚合液的载体膜置于含有可聚合基团的基片和盖片之间，形成三明治结构，抽真空排除气泡，置于聚合瓶中，在氮气、惰性气体或空气气氛下，紫外光聚合、热聚合或者二者聚合方式相结合；三明治结构中的盖片与涂层自然分开，干燥，得到化学接枝的聚合物涂层。该方法可以用来制备各种功能的涂层，例如分子印迹聚合物涂层，非印迹聚合物涂层等。本发明所制备的聚合物涂层具有稳定性高、牢固、均匀、厚度可预知等优点，可以用于样品前处理和传感器等方面，具有很好的应用潜力。

本发明所述的一种聚合物涂层的制备方法，按下列步骤进行：

聚合物涂层基片的活化与聚合基团的接枝：

a、将聚合物涂层基片(1)为石英玻璃或玻璃先用去离子水和乙醇依次清洗，然后用体积比为3:1的浓硫酸和质量分数为30％的H₂O₂配制的Piranha试剂在温度为70-120℃进行活化1-4h，取出后依次用去离子水和乙醇超声清洗至完全除去残留的Piranha试剂为止，并用氮气或惰性气体干燥，置于温度4℃低温保存；

b、将步骤a得到的聚合物涂层基片(1)为石英玻璃或玻璃加入含浓度为0.5％-10％体积的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的无水甲苯溶液中，置于温度70-120℃条件下，氮气或惰性气体保护反应8-14h，再用甲苯清洗干净，置于温度100℃真空干燥固化4h，获得含有可聚合基团的基片(2)；

c、取与聚合物涂层基片(1)尺寸大小一样的载体膜(4)，先经去离子水清洗，再用甲醇、甲苯或乙腈清洗，除去杂质，干燥备用，其中载体膜(4)为聚乙烯膜、聚丙烯膜、纤维素膜、聚砜类膜、聚酰胺类膜、聚酯类膜、聚烯烃类膜、乙烯类高聚物膜、含硅高聚物膜、含氟高聚物类膜、尼龙膜、甲壳素类膜、不锈钢网膜或铝制膜；

d、将盖片(3)用去离子水和乙醇依次清洗备用；

聚合物涂层的制备：