經空氣等離子體150V預 處理45s，然后10s浸涂0.lwt%的PAA乙醇溶液后60°C干燥60min，然后將孔面積為30% 的，孔中心間距為350ym的三角形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03處理150s 后水洗60min，然后60°C干燥60min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0065] 實施例8
[0066] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后30°C干燥120min，后經空氣等離子體50V預 處理60s，然后3000rpm、30s旋涂0. 5wt%的PEO水溶液后30°C干燥120min，然后將孔面積 為30 %的，孔中心間距為500ym的正方形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經群/03處 理480s后水洗15min，然后30°C干燥120min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0067] 實施例9
[0068] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后90°C干燥30min，后經空氣等離子體200V預 處理3s，然后5s噴涂2wt%的PEO水溶液后90°C干燥30min，然后將孔面積為10%的，孔中 心間距為750ym的六邊形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03處理90s后水洗 60min，然后90°C干燥30min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0069] 實施例10
[0070] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后30°C干燥120min，后經空氣等離子體50V預 處理60s，然后3000rpm、30s旋涂0. 5wt%的HEC水溶液后30°C干燥120min，然后將孔面積 為30 %的，孔中心間距為950ym的三角形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經群/03處 理480s后水洗15min，然后30°C干燥120min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0071] 實施例11
[0072] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后50°C干燥90min，后經空氣等離子體50V預處 理45s，然后10s刷涂3wt%的HEC水溶液后50°C干燥90min，然后將孔面積為20%的，孔中 心間距為500ym的正方形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03處理30s后水洗 60min，然后50°C干燥90min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0073] 實施例12
[0074] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后30°C干燥120min，后經空氣等離子體50V預 處理60s，然后3000rpm、30s旋涂0. 5wt%的HTCC水溶液后30°C干燥120min，然后將孔面 積為30 %的，孔中心間距為300ym的六邊形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03 處理480s后水洗15min，然后30°C干燥120min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0075] 實施例13
[0076] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后80°C干燥60min，后經空氣等離子體100V預 處理30s，然后10s滾涂4wt%的HTCC乙醇溶液后80°C干燥60min，然后將孔面積為20 % 的，孔中心間距為150ym的三角形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03處理240s 后水洗60min，然后80°C干燥60min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0077] 實施例14
[0078] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后80°C干燥60min，后經空氣等離子體150V預 處理30s，然后10s浸涂2wt%的PAM水溶液后80°C干燥60min，然后將孔面積為40%的，孔 中心間距為100ym的正方形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03處理360s后水 洗30min，然后80°C干燥60min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0079] 實施例15
[0080] PC膜經丙酮、乙醇超聲清洗lOmin后80°C干燥60min，后經空氣等離子體200V預 處理15s，然后10s噴涂5wt%的PAM水溶液后80°C干燥60min，然后將孔面積為50%的，孔 中心間距為210ym的六邊形孔掩膜版置于上述PC膜上方，后直接經UV/03處理600s后水 洗60min，然后80°C干燥60min，測試其表面水滴接觸角及透明性。
[0081] 性能評價
[0082] 為了測試樣品的表面潤濕性及其穩定性，接觸角變化結果如下表1所示，另外樣 品的透明性以550nm波長的透過率為參考，結果如下表。
[0083] 表1實施例主要變量參數及樣品表面接觸角測試結果
[0084]
[0085] 由上表可見，當采用本發明的方法對PC膜表面的潤濕性進行改性時，可以根據需 要調整控制掩膜版孔面積占比，進而實現PC膜表面的親水性圖案的占比，使得薄膜的水接 觸角在5~90°的范圍內自由調控。
[0086] 對比例1~3樣品表面的水滴接觸角剖面圖測試結果如圖4所示，其中（a)~（c) 依次對應對比例1~3的PC膜樣品。可見原始PC膜（對比例1)的表面接觸角較大，隨時 間變化不明顯，但無法滿足實際應用中對其低接觸角的需求；當不采用掩膜版控制光照強 度，直接進行表面處理的樣品時（對比例2)，接觸角比原始PC膜雖有明顯降低，但其穩定性 較差，一個月后水滴接觸角即有大幅度的恢復，無法實現PC膜潤濕性的穩定調控，另外對 比例2的樣品表面存在一定的黃變，其透明性也有明顯降低，從而影響實際使用；對于通過 空氣等離子體處理后含PAA涂層的樣品（對比例3)，其表面接觸角比對比例2有更明顯的 下降，且其穩定性也更好，同時幾乎不影響PC膜原有的透明性，因而是一種較為理想的PC 膜表面潤濕性調控手段。對比例3采用空氣等離子體預處理PC膜表面，使得薄膜的表面初 步粘附力大大改善，為親水性材料的初步附著提供了可靠的保障，進而使得群/0 3處理的對 象均勻穩定，使得改性PC膜的品質大大提升。
[0087] 對比表1中實施例1~5測試結果可見，隨著掩膜版孔面積的增加，PC膜表面的 水滴接觸角不斷地降低，表明通過PC膜表面的圖案化可以有效調控其表面的潤濕性。具體 測試結果如圖5所示，其中（d)~（h)依次對應實施例1~5改性的PC膜樣品。
[0088] 對比實施例3、6、8、10、12,可見，在保持孔面積相同的情況下，改變不同的極性聚 合物種類以及掩膜版孔形狀，對PC膜表面的水滴接觸角有一定的影響，但其表面的最終接 觸角大小變化有限，因此結合掩膜版孔面積的設計能夠更加有效地調控PC膜的表面潤濕 性。
【主權項】
1. 一種通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法，包括以下步驟： (1) 聚氯代對二甲苯膜，超聲清洗，干燥； (2) 將上述聚氯代對二甲苯膜用空氣等離子體預處理； (3) 然后，在聚氯代對二甲苯膜表面涂覆含有極性基團的聚合物涂層，干燥； (4 )將具有圖案化孔洞的掩膜版置于聚氯代對二甲苯膜上方，然后在UV/03作用下進行 交聯反應； (5)最后將交聯后的聚氯代對二甲苯膜，在去離子水中浸泡洗脫除去未反應接枝的聚 合物涂層，干燥，得到圖案化修飾的薄膜。2. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，步驟（1)中聚氯代對二甲苯膜在丙酮和/或乙醇中進行超聲清洗。3. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，步驟（2)中所述空氣等離子體預處理電壓為50~200 V，處理時間為1~60 s。4. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，步驟（3)中所述含有極性基團的聚合物是指富含羥基、羧基、氨基等基團的聚 合物。5. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，所述含有的極性基團聚合物為聚丙烯酸、聚氧化乙烯、羥乙基纖維素、殼聚糖 季銨鹽、聚丙烯酰胺中的一種或多種。6. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，所述含有的極性基團的聚合物以質量濃度為0. 〇1~5%的溶液形式涂覆于聚氯 代對二甲苯膜表面，溶液的溶劑為水、乙醇中的一種或二者混合物。7. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，步驟（3)中涂覆方法包括浸涂、旋涂、噴涂、刷涂、滾涂中的一種。8. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，步驟（4)中所述掩膜版的孔為圓孔、三角形孔、正方形孔、六邊形孔中的一種。9. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法， 其特征在于，掩膜版的孔面積占掩膜版面積的5~50%。10. 根據權利要求1所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方 法，其特征在于，步驟（4)中所述UV/03處理時間為10~600秒。
【專利摘要】本發明公開了一種通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法，包括以下步驟：將聚氯代對二甲苯膜經超聲清洗后干燥備用；在空氣等離子體處理后備用；然后在PC膜表面涂覆富含羥基、羧基、氨基等極性基團的聚合物涂層，干燥；將圖案化的掩膜版置于處理后的PC膜上方，然后在UV/O3作用下進行交聯反應；交聯完成后，在去離子水中浸泡洗脫未反應接枝的富含極性基團聚合物涂層，后干燥即制備得到具有表面潤濕性可控的圖案化PC膜。本發明所述的通過表面圖案化調控聚氯代對二甲苯膜表面潤濕性的方法，具有潤濕性可調，表面水接觸角可在5~90°之間進行調控設計，從而可根據不同領域的實際需求進行PC膜表面潤濕性的精確設計，提高產品的良品率。
【IPC分類】C08J7/12, C08J7/04, C08J7/00
【公開號】CN105131318
【申請號】CN201510591802
【發明人】何周坤, 唐昶宇, 邵虹, 胡歆, 梅軍, 劉煥明, 徐克勤
【申請人】中物院成都科學技術發展中心
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月16日