[发明专利]一种有色超疏水聚乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种有色超疏水聚乙烯材料及其制备方法；以单末端羟基聚乙烯为原料，与小分子链转移剂反应后得到聚乙烯大分子链转移剂，聚乙烯大分子链转移剂相继引发硅烷偶联剂和着色剂发生自由基聚合得到有色超疏水聚乙烯材料；制备得到的有色超疏水聚乙烯材料具有良好的自清洁性能和着色性能；此外，有色超疏水聚乙烯材料的制备方法工艺简单可控、成本低廉、重复性好、产业化前景好、对环境无污染。

技术领域

本发明属高分子材料领域，具体涉及一种有色超疏水聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

近年来，与水接触角大于150°的超疏水材料引起了广泛的关注；超疏水材料的典型特征是：水滴或污水等液体在超疏水材料表面通常呈球形，液体在超疏水材料表面难以稳定存留，只要倾斜一个很小的角度或在微风或轻微外力的作用下，液体便会从超疏水材料表面快速滚落，滚落的同时带走材料表面的灰尘等污染物，从而起到自清洁的作用；将超疏水材料长期浸泡于水中不会有任何水滴渗透，且拿出来后其表面不会粘留任何水滴，具有极强的防水和阻水能力；这些独特的性质使超疏水材料表面可以长期保持干净和干燥，不仅能长期保持材料的美观，还能起到防水、防潮、抑菌防霉(因为大多数微生物的生长繁殖和新陈代谢等生理活动都需要一定的水分)等作用；另外，一些以水为介质的腐蚀、微量元素物质迁移等现象也可得到较大程度的抑制，这些独特的性质使得超疏水材料在工农业和日常生活中有着非常广阔的应用前景；基于此，本发明提供一种有色超疏水聚乙烯材料。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种有色超疏水聚乙烯材料及其制备方法，在聚乙烯分子链上引入聚硅烷偶联剂和着色聚合物，超疏水性聚硅烷偶联剂和着色聚合物具有协同增效作用。

本发明的目的在于提供一种有色超疏水聚乙烯材料。

本发明的另一目在于是提供上述有色超疏水聚乙烯材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种有色超疏水聚乙烯材料，其结构式如下式(I)所示：

式中n的取值为25～500，m的取值为50～200，p的取值为5～10。

上述有色超疏水聚乙烯材料的制备方法如下所示：

S1.聚乙烯大分子链转移剂的制备。

以四氢呋喃为溶剂，3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸先与SOCl₂进行酰氯化反应，纯化，再以甲苯为溶剂、吡啶为缚酸剂，3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酰氯再与单末端羟基聚乙烯进行酯化反应，后处理，得到聚乙烯大分子转移剂。

其中，所述3-苄基硫烷基硫代羰基硫烷基丙酸与SOCl₂、单末端羟基聚乙烯的摩尔比为5:5:1。

其中，所述纯化为减压蒸馏。

其中，所述后处理为加入甲醇沉淀，溶解/沉淀循环两次后，过滤，并用甲醇洗涤，真空45℃下烘干。

S2.超疏水聚乙烯材料的制备。

以二氧六环为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、聚乙烯大分子链转移剂为链转移剂、硅烷偶联剂为单体，在60～70℃油浴氮气保护下反应1～2h，提纯，即可得到超疏水聚乙烯材料。

其中，所述的硅烷偶联剂具有如下所示结构：

其中，所述偶氮二异丁腈与聚乙烯大分子链转移剂、硅烷偶联剂的摩尔比为1:10:500。

其中，所述硅烷偶联剂的摩尔浓度为1～2mol/L。

其中，所述提纯为加入甲醇沉淀，溶解/沉淀循环两次后，过滤，并用甲醇洗涤，真空45℃下烘干。