[发明专利]一种银纳米线-聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜及制备方法

说明书

本发明提供了一种银纳米线‑聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜及制备方法。该方法先通过水滴模板法制备蜂窝状的聚苯乙烯多孔膜，再以聚苯乙烯多孔膜为模板进行反向复刻，制得具有微米级突起阵列的聚全氟乙丙烯多孔膜，进一步在聚全氟乙丙烯多孔膜的表面沉积一层刻蚀银纳米线取向膜，制得银纳米线‑聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜。与传统方法相比，本发明制备的超疏水多孔膜，不仅水接触角大、滚动角小，超疏水能力及自清洁能力强，同时具有良好的抗菌能力，并且制备方法简单、膜孔结构可动态控制或调节，不产生污染。

技术领域

本发明属于复合材料的技术领域，提供了一种银纳米线-聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜及制备方法。

背景技术

近年来，植物叶面的超疏水现象引起了人们的关注。所谓植物超疏水能力，就是植物叶面具有显著的疏水，脱附，防粘，自清洁功能等。荷花“出淤泥而不染”就是因为其表面具有一层超疏水薄膜，能够使其具有自清洁的功能。超疏水膜材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性，是目前功能材料研究的热点之一。

超疏水膜的基础理论研究始于20世纪50年代，盛于90年代。有机物表面润湿性能是由固体表面原子及其堆积态所决定，与其内部组成及分子排布无关。随着超疏水膜理论日臻成熟，研究证实超疏水膜主要由材料表面的化学结构、聚集态、表面形貌、微构造协同作用所决定。

超疏水膜的制备方法主要有相分离或自组装法、化学沉积或电沉积法、溶胶-凝胶法、电纺丝法、碳纳米管法等，目前应用较多的多孔膜，其中对于膜孔结构的控制成为重要的研究内容，同时，超疏水膜的应用环境较为复杂，存在大量细菌，影响了超疏水膜的使用耐久性，因此对于抗菌性能的提升受到研究人员的重视。

中国发明专利申请号201510306692.7公开了一种聚偏氟乙烯超疏水复合多孔分离膜的制备方法。该方法是将聚偏氟乙烯、分相聚合物、孔径调节剂、溶剂进行混合均匀，脱泡得到制膜液；然后浸入无纺布浸涂后，经过刮刀后浸入到凝固浴中进行固化成型和清洗；将清洗后得到的膜浸入到质量百分数为1~5%的疏水改性乳液中浸涂，取出并去除表面吸附的多余乳液后，干燥；将干燥后得到的膜在真空下热处理即可。该发明的缺陷是超疏水多孔分离膜的孔径结构难以控制，制备过程较为复杂。

中国发明专利申请号201810223141.8公开了一种超疏水多孔膜及其制备方法，结合了微模塑技术和相分离技术，将刮制完铸膜液的刮膜底板放入预设温度的水浴中进行相分离成膜，将成型的膜材料剥离，即得到超疏水多孔膜；其中的刮膜底板为采用倒模工艺制作的凹槽软模板，通过所述凹槽软模板制得的超疏水多孔膜具有大小一致、按规律排布的微米级表面凸起，相邻表面凸起之间的间距为微米级。该发明制得的超疏水多孔膜的抗菌性能差，影响了使用耐久性。

综上所述，现有技术制备超疏水多孔膜，存在膜孔结构难以控制或调节、制备过程复杂，制得的膜材不具有抗菌功能等缺陷，因此开发一种具有抗菌性能的的超疏水多孔膜，有着重要的意义。

发明内容

可见，现有技术制备超疏水多孔膜，存在膜孔结构难以控制或调节、制备过程复杂，制得的膜材不具有抗菌功能等缺陷。针对这种情况，本发明提出一种银纳米线-聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜及制备方法，该制备方法简单、膜孔结构可动态控制或调节，不产生污染，并且制得的超疏水多孔膜不仅水接触角大、滚动角小，超疏水能力及自清洁能力强，同时具有良好的抗菌能力。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种银纳米线-聚全氟乙丙烯超疏水多孔膜的制备方法，所述超疏水多孔膜制备的具体步骤如下：

（1）将聚苯乙烯加入二氯甲烷和三氯甲烷的混合溶剂中，并加入丙酮，搅拌使聚苯乙烯完全溶解得到铸膜液，然后将铸膜液浇铸于基底表面，并立即采用经水饱和的高湿度空气经过铸膜液表面，通过水滴模板的形成及溶剂、水的挥发，制得蜂窝状的聚苯乙烯多孔膜；