多层共挤超疏水聚乙烯薄膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115972725A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211732818.3(22)申请日2022.12.30(71)申请人湖南工业大学地址412007湖南省株洲市天元区泰山西路88号(72)发明人袁志庆阳康丽(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所(普通合伙)43008专利代理师黄丽(51)Int.Cl.B32B27/32(2006.01)B32B27/20(2006.01)B32B27/06(2006.01)B29D7/01(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称多层共挤超疏水聚乙烯薄膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种多层共挤超疏水聚乙烯薄膜及其制备方法，该薄膜由两个表层夹设中间层构成，薄膜表面与水的接触角在153°～158°之间，滚动角小于9°，与液体粘附率小于0.1％，用负载10N力的橡皮在薄膜表面摩擦100～200次后，表面接触角仍达到153°～156°。制备方法包括(1)将低密度聚乙烯颗粒与纳米材料颗粒混合均匀并造粒；(2)将低密度聚乙烯母粒、高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯母粒进行三层共挤出，得到三层共挤厚膜；(3)将三层共挤厚膜拉伸为薄膜，即得产物。本发明的多层共挤超疏水聚乙烯薄膜抗液体粘附性更强，表面耐磨性更好，超疏水稳定性更好，制备方法适合于大面积制备，具有极好的产业化前景。CN115972725ACN115972725A权利要求书1/1页1.一种多层共挤超疏水聚乙烯薄膜，其特征在于，由两个表层夹设中间层构成，所述表层为纳米多孔复合薄膜层，所述纳米多孔复合薄膜层以低密度聚乙烯颗粒与纳米材料颗粒为原料制成，所述中间层为高密度聚乙烯薄膜层；所述多层共挤超疏水聚乙烯薄膜表面与水的接触角在153°～158°之间，水滴在薄膜表面的滚动角小于9°，所述多层共挤超疏水聚乙烯薄膜与液体接触后的粘附率小于0.1％，用负载10N力的橡皮在薄膜表面摩擦100～200次后，薄膜表面接触角仍然达到153°～156°。2.根据权利要求1所述的多层共挤超疏水聚乙烯薄膜，其特征在于，所述纳米材料颗粒包括纳米二氧化硅颗粒、纳米碳酸钙颗粒和纳米氧化锌颗粒中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的多层共挤超疏水聚乙烯薄膜，其特征在于，所述纳米材料颗粒的平均粒径在1nm～100nm之间。4.一种如权利要求1～3中任一项所述的多层共挤超疏水聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将低密度聚乙烯颗粒与纳米材料颗粒混合均匀并造粒，得到低密度聚乙烯母粒；其中，低密度聚乙烯颗粒与纳米材料颗粒的质量比为5～10∶2～1；(2)将低密度聚乙烯母粒、高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯母粒分别放入三个料斗中，进行三层共挤出，得到三层共挤厚膜；其中，低密度聚乙烯母粒、高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯母粒的质量比为1∶5～50∶1，三层共挤厚膜的厚度为0.2mm～1mm；(3)将三层共挤厚膜拉伸至厚度为0.005mm～0.1mm的薄膜，得到多层共挤超疏水聚乙烯薄膜。5.根据权利要求4所述的多层共挤超疏水聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述三层共挤厚膜放置于纵横向拉伸架上进行拉伸。2CN115972725A说明书1/5页多层共挤超疏水聚乙烯薄膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于超疏水薄膜领域，具体涉及一种多层共挤超疏水聚乙烯薄膜及其制备方法。背景技术[0002]近年来，受荷叶效应的启发，与水接触角大于150°的超疏水薄膜成为国内外研究热点。超疏水薄膜的典型特征是∶水滴或含水液体(飞沫、唾液、血液、污水等)在超疏水薄膜表面通常呈球形，液体在超疏水薄膜表面难以稳定停留，只要倾斜一个很小的角度或在微风或轻微外力的作用下，液体便会从超疏水薄膜表面快速滚落，滚落的同时带走薄膜表面的灰尘等污染物，从而起到自清洁的作用。将超疏水薄膜长期浸泡于水或含水液体中不会有任何液体渗透，且拿出来后其表面不会粘留液滴，因而具有极强的防水、阻水、抑菌、防霉以及抗液体粘附性能，这些独特的性质使得超疏水薄膜在工农业和日常生活中有着非常广阔的应用前景。[0003]聚乙烯薄膜具有无毒、无味、价格低廉等优点，在包装和工农业中广泛应用，但市场上的普通聚乙烯薄膜与水的接触角通常小于110°，没有自清洁性，易被灰尘、浓稠液体等物质粘附。如果赋予聚乙烯薄膜表面超疏水性，将大幅度降低浓稠液体在薄膜表面的粘附，表面也将更加易于清洁，市场需求巨大。目前，用于制备超疏水聚乙烯薄膜的方法主要有∶模板法、刻蚀法、微相分离法等，然而，已经报道的用于制备超疏水聚乙烯薄膜的方法目前均局限在实验室，其主要原因是遇到了2个瓶颈∶①已报道的方法难以大面积制备超疏水聚乙烯薄膜，导致难以实际应用