專利名稱：一種聚烯烴微孔材料的親水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有關(guān)聚烯烴微孔材料親水處理的方法，尤其是一種配制主要由表面活性劑和水組成的溶液或乳液，并用這種溶液或乳液浸漬處理聚烯烴微孔材料的方法。
2.化學(xué)處理法這是一種對(duì)聚烯烴材料表面的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性的方法，即通過(guò)一種具有強(qiáng)氧化性溶液，對(duì)材料表面進(jìn)行氧化腐蝕，使材料表面某些惰性基團(tuán)發(fā)生氧化反應(yīng)，而生成某些極性基團(tuán)，以提高材料表面能。
3.電暈處理法這是一種在高壓下對(duì)聚烯烴材料表面進(jìn)行氧化處理的方法。即將聚烯烴材料置于兩電極之間，在數(shù)萬(wàn)伏高壓下進(jìn)行放電處理，聚烯烴材料表面的某些分子在高壓電場(chǎng)作用下發(fā)生極化，并在電極放電產(chǎn)生的臭氧的氧化下生成極性基團(tuán)，使材料表面能增加。
4.表面活性劑處理法這是一種常用、最易實(shí)施的方法，它是把聚烯烴材料置于含有表面活性劑的溶液或乳液中進(jìn)行浸漬，使表面活性劑鍵接或吸附于聚烯烴材料表面，而提高聚烯烴材料的表面能。
另外，還有等離子射流、紫外線照射、火焰等等眾多方法。
以上諸多方法中均是根據(jù)聚烯烴材料的不同用途選擇處理方法，在滿足要求的前提下，這些方法中以表面活性劑處理最易實(shí)施。但在現(xiàn)有有關(guān)聚烯烴材料的處理方法中都存在步驟繁雜、費(fèi)用昂貴的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)聚烯烴微孔材料的親水處理方法，該方法是用表面活性劑溶液或乳液浸漬處理聚烯烴微孔材料，其特征在于，先用水、表面活性劑、穩(wěn)定劑、消泡劑配成溶液或乳液作為親水處理液，然后用所配制的親水處理液浸漬聚烯烴微孔材料，對(duì)其進(jìn)行浸漬處理，使聚烯烴微孔材料表面鍵接或吸附表面活性劑分子，提高表面能。
所述表面活性劑為非離子型或離子型表面活性劑。
所述非離子型面活性劑包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇，所述離子型表面活性劑包括硬脂酸磺酸鈉、硬脂酸硫酸鈉。
所述穩(wěn)定劑包括聚乙烯醇。
所述消泡劑包括有機(jī)硅氧烷、磺化礦物油、長(zhǎng)鏈醇及磷酸酯。
在配制親水處理液過(guò)程中固體組分應(yīng)首先溶于水中且組分應(yīng)攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)速在800～1400rpm。
在所述的浸漬處理過(guò)程中，所述親水處理液的溫度在25～45℃。
在所述的浸漬處理過(guò)程中，當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.15mm時(shí)，浸漬時(shí)間為5～7min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.20mm時(shí)，浸漬時(shí)間為7～9min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.25mm時(shí)，浸漬時(shí)間為9～11min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.30mm時(shí)，浸漬時(shí)間為11～13min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.40mm時(shí)，浸漬時(shí)間為13～18min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.50mm時(shí)，浸漬時(shí)間為18～23min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.60mm時(shí)，浸漬時(shí)間為23～30min。
在所述浸漬處理過(guò)程中，采用抽真空的方式，處理時(shí)間為3～20min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，它采用表面活性劑水溶液或乳液處理聚烯烴微孔材料，使材料表面鍵接或吸附表面活性劑分子，提高微孔材料表面能，使原憎水的聚烯烴微孔材料具有良好的親水性。
實(shí)施例1重量份水 100烷基酚聚氧乙烯醚 0.1～10聚乙二醇 0.1～1聚乙烯醇 0.01～1有機(jī)硅氧烷 0.01～3磺化礦物油 0.01～0.11.配置準(zhǔn)確稱取各組分，置于一容器內(nèi)，攪拌均勻后慢慢加入水，繼續(xù)攪拌，待加完水后提高攪拌速度至800～1400rpm，待各組分均勻分散于水中后停止攪拌。
以上配制的處理液為乳白色液體。
2.處理將聚烯烴微孔材料置于上述處理液中浸漬，溫度控制在25～45℃，并根據(jù)微孔材料的厚度控制浸漬時(shí)間。微孔材料越厚浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，如果浸漬系統(tǒng)可以抽真空，則處理時(shí)間可降低，并可提高浸漬效果。如果處理的是厚度0.1～0.3mm、孔隙直徑50nm的聚烯烴微孔材料，則在25～45℃下，常壓處理時(shí)間為15～20min，真空下處理時(shí)間為5～10min。
以上配方特別適用于納米微孔的聚烯烴微孔材料的親水處理，并適于滲透、反滲透膜和在外加電場(chǎng)的環(huán)境下使用的化學(xué)電源隔膜的親水處理。
實(shí)施例2重量份水100硬脂酸磺酸鈉 1～10聚乙二醇 0.1～1聚乙烯醇 0.01～1有機(jī)硅氧烷0.01～21.配制取部分水加熱至40～50℃，將硬脂酸磺酸鈉加入到熱水中攪拌至全部溶解，然后加入聚乙烯醇、聚乙二醇和有機(jī)硅氧烷加速至800～1400rpm攪拌，至全部混合均勻。
2.處理將聚烯烴微孔材料置于上述處理液中浸漬，溫度控制在35～45℃，并根據(jù)微孔材料的厚度控制浸漬時(shí)間。微孔材料越厚浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，如果浸漬系統(tǒng)可以抽真空，則處理時(shí)間可降低，并可提高浸漬效果。如果處理的是厚度0.3～0.6mm、孔隙直徑100～1000nm的聚烯烴微孔材料，則在25～45℃下，常壓處理時(shí)間為20～30min，真空下處理時(shí)間為10～20min。
以上配方特別適用于較大孔隙的聚烯烴微孔材料的親水處理，如微濾、超濾膜的親水處理。
實(shí)施例3重量份水100烷基酚聚氧乙烯醚 0.1～50硬脂酸磺酸鈉 0.1～10聚乙二醇 0.1～1聚乙烯醇 0.01～1有機(jī)硅氧烷0.01～2磺化礦物油0.01～2
1.配制取部分水加熱至40～50℃，將硬脂酸磺酸鈉加入到熱水中攪拌至全部溶解，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇和有機(jī)硅氧烷、磺化礦物油加速至800～1400rpm攪拌，至全部混合均勻。
以上配制的處理液為乳白色液體。
2.處理將聚烯烴微孔材料置于上述處理液中浸漬，溫度控制在35～45℃，并根據(jù)微孔材料的厚度控制浸漬時(shí)間。微孔材料越厚浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，如果浸漬系統(tǒng)可以抽真空，則處理時(shí)間可降低，并可提高浸漬效果。如果處理的是厚度0.1～0.3mm、孔隙直徑小于1nm的聚烯烴微孔材料，則在25～45℃下，常壓處理時(shí)間為10～15min，真空下處理時(shí)間為5～10min。
以上配方不僅適用于數(shù)納米微孔的聚烯烴微孔材料的親水處理，而且用其處理大孔隙的納濾膜僅需數(shù)分鐘時(shí)間。
實(shí)施例4重量份水100脂肪醇聚氧乙烯醚 0.1～10聚乙烯醇 0.01～1磺化礦物油0.01～2磷酸三丁酯0.1～11.配置準(zhǔn)確稱取各組分，置于一容器內(nèi)，攪拌均勻后慢慢加入水，繼續(xù)攪拌，待加完水后提高攪拌速度至800～1400rpm，待各組分均勻分散于水中后停止攪拌。
2.處理將聚烯烴微孔材料置于上述處理液中浸漬，溫度控制在35～45℃，并根據(jù)微孔材料的厚度控制浸漬時(shí)間。微孔材料越厚浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，如果浸漬系統(tǒng)可以抽真空，則處理時(shí)間可降低，并可提高浸漬效果。如果處理的是厚度0.1～0.3mm、孔隙直徑小于50nm的聚烯烴微孔材料，則在25～45℃下，常壓處理時(shí)間為12～15min，真空下處理時(shí)間為8～10min。
以上配方不僅適用于納米微孔的聚烯烴微孔材料的親水處理，也適用于在外加電場(chǎng)的狀態(tài)下使用的化學(xué)電源隔膜的親水處理。
權(quán)利要求
1.一種聚烯烴微孔材料的親水處理方法，該方法是用表面活性劑溶液或乳液浸漬處理聚烯烴微孔材料，其特征在于，先用水、表面活性劑、穩(wěn)定劑、消泡劑配成溶液或乳液作為親水處理液，然后用所配制的親水處理液浸漬聚烯烴微孔材料，對(duì)其進(jìn)行浸漬處理，使聚烯烴微孔材料表面鍵接或吸附表面活性劑分子，提高表面能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，所述表面活性劑為非離子型或離子型表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，所述非離子型面活性劑包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇，所述離子型表面活性劑包括硬脂酸磺酸鈉、硬脂酸硫酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，所述穩(wěn)定劑包括聚乙烯醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，所述消泡劑包括有機(jī)硅氧烷、磺化礦物油、長(zhǎng)鏈醇及磷酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，在配制親水處理液過(guò)程中固體組分應(yīng)首先溶于水中且組分應(yīng)攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)速在800～1400rpm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，在所述的浸漬處理過(guò)程中，所述親水處理液的溫度在25～45℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，在所述的浸漬處理過(guò)程中，當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.15mm時(shí)，浸漬時(shí)間為5～7min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.20mm時(shí)，浸漬時(shí)間為7～9min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.25mm時(shí)，浸漬時(shí)間為9～11min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.30mm時(shí)，浸漬時(shí)間為11～13min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.40mm時(shí)，浸漬時(shí)間為13～18min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.50mm時(shí)，浸漬時(shí)間為18～23min；當(dāng)所述微孔材料的厚度為0.60mm時(shí)，浸漬時(shí)間為23～30min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚烯烴微孔材料的親水處理方法，其特征在于，在所述浸漬處理過(guò)程中，采用抽真空的方式，處理時(shí)間為3～20min。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚烯烴微孔材料的親水處理方法，該方法是用表面活性劑溶液或乳液浸漬處理聚烯烴微孔材料，其特征在于，先用水、表面活性劑、穩(wěn)定劑、消泡劑配成溶液或乳液作為親水處理液，然后用所配制的親水處理液浸漬聚烯烴微孔材料，對(duì)其進(jìn)行浸漬處理，使聚烯烴微孔材料表面鍵接或吸附表面活性劑分子，提高表面能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，它使原憎水的聚烯烴微孔材料具有良好的親水性。
文檔編號(hào)C08L23/00GK1400235SQ01126349
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者孫學(xué)禮 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料股份有限公司