(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料表面改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多酚超快速改性聚丙烯無紡布親水性的制備方法。

(二)

背景技術(shù)：

聚丙烯無紡布是一種不需要紡紗織布而形成的新型織物制品，具有來源廣泛、工藝流程簡單、成本低廉、機械性能好、物化性質(zhì)相對穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于服裝紡織產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療防護用品、工業(yè)基體材料等領(lǐng)域。但由于其分子結(jié)構(gòu)中僅存在規(guī)整排列的甲基基團，缺乏更多的官能團和極性基團，使得聚丙烯無紡布存在耐老化性能差、親水性和染色能力差等缺陷，其中親水性差在很大程度上限制了其作為功能材料在醫(yī)療衛(wèi)生、服用、擦拭材料、電池隔板等領(lǐng)域的應(yīng)用，因此，對聚丙烯無紡布表面親水性的改性具有重要的理論和實際應(yīng)用價值。

目前常用的無紡布表面改性方法有聚合物接枝法、交聯(lián)改性法、涂層法、常壓等離子體法等，接枝改性是指通過物理或化學(xué)方法使聚丙烯基體表面分子鏈發(fā)生裂解反應(yīng)，從而產(chǎn)生活性位點，進而與接枝單體之間發(fā)生反應(yīng)形成接枝聚合物的過程。交聯(lián)改性是指使用交聯(lián)劑讓兩個或者更多的線型分子通過交聯(lián)反應(yīng)互相鍵合后形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定分子的過程。接枝法和交聯(lián)改性法操作較為繁瑣，受反應(yīng)條件和設(shè)備條件限制，應(yīng)用不夠廣泛。涂層法是指在溶液中發(fā)生氧化自聚等反應(yīng)在基體表面沉積成膜，形成穩(wěn)定涂層的過程，該方法改性條件溫和，對材料本身性能無明顯影響，是一種簡便有效改善親水性的方法。

在眾多用于材料表面涂層改性的物質(zhì)當中，多酚類化合物因其顯著的親水性改性效果而得到廣泛應(yīng)用。加速及調(diào)控多酚類化合物“氧化-聚合-沉積”過程是親水性改性的關(guān)鍵。本發(fā)明以多酚類化合物在溶液中自聚沉積為基礎(chǔ)，通過加入氧化劑和交聯(lián)劑顯著加快反應(yīng)進程，改善聚丙烯無紡布的親水性及其穩(wěn)定性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

(三)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有多酚類化合物親水性改性反應(yīng)時間長、穩(wěn)定性差等不足，提出一種多酚超快速改性聚丙烯無紡布親水性的制備方法，該方法具有反應(yīng)時間短、親水性改性效果顯著、操作簡單、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種多酚超快速改性聚丙烯無紡布親水性的方法，包括以下步驟：將多酚類化合物、氧化劑和交聯(lián)劑按照摩爾比1∶1～6∶1～8的比例加入溶劑中混合配制一定ph值的反應(yīng)液，然后將聚丙烯無紡布浸泡于上述反應(yīng)液中室溫下攪拌10～50min，最后用去離子水將改性完成的聚丙烯無紡布沖洗干凈，60℃烘干即得親水改性的聚丙烯無紡布。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明通過多酚化合物的氧化自聚在聚丙烯無紡布表面沉積成膜來改性材料表面的親水性，在保留無紡布自身優(yōu)點的同時賦予其較好的親水性，親水改性的穩(wěn)定性較好。

2、采用氧化劑和交聯(lián)劑加快多酚化合物的氧化自聚進程，條件溫和，操作簡單，耗時短，成本低。

3、改性后的聚丙烯無紡布材料表面和空隙內(nèi)部都具有較好的親水性，同時無紡布表面具有羥基、胺基等活性官能團，為材料進一步改性提供了可能。

4、本發(fā)明親水性改性方法同樣適用于其他有機和無機材料的表面改性，如pvdf膜、硅片等，改性效果顯著，適合推廣應(yīng)用。

(四)附圖說明

圖1為本發(fā)明實施實例1改性前后的聚丙烯無紡布數(shù)碼對比照片，左側(cè)為改性前無紡布，右側(cè)為多巴胺親水性改性后無紡布。

圖2為本發(fā)明實施實例1改性前后的聚丙烯無紡布的掃描電鏡對比圖，左側(cè)為改性前無紡布，右側(cè)為多巴胺親水性改性后無紡布。

圖3為本發(fā)明實施實例1多巴胺改性涂附聚丙烯無紡布前后的水接觸角，a為原無紡布的水接觸角照片，b為反應(yīng)10min后無紡布0s的水接觸角照片，c為反應(yīng)10min后無紡布2.02s的水接觸角照片。

(五)具體實施方式

下面通過具體實施案例對本發(fā)明做進一步說明，本發(fā)明的技術(shù)方案和保護范圍不受下述實施案例的任何限制。

實施例1

將0.8020g的多巴胺鹽酸鹽溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入0.9128g過硫酸銨、267μl乙二胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)10min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。改性前后的聚丙烯無紡布的數(shù)碼照片如圖1所示，改性前后的聚丙烯無紡布的掃描電鏡對比圖如圖2所示，測其水接觸角如圖3所示，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為133°(圖3a)，改性后0s的水接觸角為0°(圖3b)，水滴在2.02s內(nèi)被無紡布吸收(圖3c)。

實施例2

將0.4010g的多巴胺鹽酸鹽溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入1.0813g過硫酸銨、431μl二乙烯三胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)50min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其改性后的水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在0.86s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例3

將0.4404g的鄰苯二酚溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入1.8256g過硫酸銨、431μl二乙烯三胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)20min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1.42s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例4

將0.6726g的3，4-二羥基苯乙酸溶于200ml的乙醇中，攪拌條件下加入0.9128g過硫酸銨、267μl乙二胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)20min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例5

將0.7206g的咖啡酸溶于200ml的乙醇和水(50∶50(v/v))溶液中，攪拌條件下加入1.8256g過硫酸銨、431μl十二烷二胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)40min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1.86s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例6

將0.4404g的鄰苯二酚溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入0.9128g過硫酸銨、596μl三乙烯四胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)30min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例7

將0.8020g的多巴胺鹽酸鹽溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入0.9197g高碘酸鈉、196μl四乙烯五胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)20min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1.08s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例8

將0.2202g的鄰苯二酚溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入0.4118g高氯酸鈉、534μl乙二胺配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)50min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1s內(nèi)被無紡布吸收。

實施例9

將0.8020g的多巴胺鹽酸鹽溶于200ml的去離子水中，攪拌條件下加入0.9128g過硫酸銨、430μl乙二硫醇配制成反應(yīng)液，將剪成1.5cm×1.5cm左右的聚丙烯無紡布浸入上述多巴胺溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)50min。改性完成后，用水洗滌無紡布，60℃烘干即得親水改性的無紡布。測其水接觸角，改性前的聚丙烯無紡布的水接觸角為130°，改性后的水接觸角為0°，水滴在1.18s內(nèi)被無紡布吸收。