專利名稱：滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于共混改性的聚丙烯材料領(lǐng)域，特別涉及滾動角可控的共混改性的聚丙
烯超疏水涂層或膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于在基礎(chǔ)科研和工業(yè)應(yīng)用的廣泛前景和技術(shù)意義，對于固體超疏水表面的研究 興趣一直持續(xù)不斷。對于固體表面的超疏水性的評估有兩個經(jīng)典的評價方法，一個是固體 表面與水的接觸角(CA)，另一個是水滴在固體表面的滾動角(SA)。液體在固體表面形成液 滴并達(dá)到平衡時，在氣_固-液三相交界處，氣-液界面和固-液界面之間的夾角稱為接觸 角。 一般地，與水的接觸角大于150。的固體表面被稱作超疏水表面，具有這樣的表面的材 料被稱作超疏水材料。除了較高的接觸角外，不同范圍的滾動角對于超疏水材料的應(yīng)用也 有著決定性的意義。滾動角的一般定義為具有一定質(zhì)量的液滴在固體表面開始移動所需的 臨界傾轉(zhuǎn)角。具有超低接觸角和超低滾動角的固體超疏水表面，由于水滴不能在該超疏水 表面穩(wěn)定停留，在稍微傾轉(zhuǎn)該固體時，水滴便會從該固體表面滾落，并帶走固體表面沉積的 灰塵或雜質(zhì)，而不留下任何痕跡，因此超疏水材料常被稱作自清潔材料；并且由于液體在該 類超疏水表面上的接觸面積非常小，可以有效地抑制固體表面的氧化、腐蝕、霜凍、電流傳 導(dǎo)等現(xiàn)象的發(fā)生，因此超疏水材料在室外天線、外墻涂料、輪船、生物醫(yī)療器械、微流體、汽 車擋風(fēng)玻璃等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。而同時擁有很高的接觸角和滾動角的固體超疏 水表面對液體有很高的吸附力，具有在微觀尺度操縱液體的應(yīng)用潛力。 固體超疏水表面的實際應(yīng)用一定要解決兩個關(guān)鍵的問題不僅價格要有競爭力， 而且還要有足夠好的機械強度。但是除了極少數(shù)的努力外，目前大部分已經(jīng)報道的關(guān)于超 疏水表面的實驗結(jié)果不是使用了具有低表面能的價格昂貴的材料(如氟化物，硅烷等)，就 是使用很復(fù)雜又很費時間的處理工藝來獲得合適的表面粗糙度。這就大大制約了超疏水表 面的實際應(yīng)用。比如現(xiàn)有的一些關(guān)于構(gòu)筑超疏水表面的專利中國專利公開號1415800和 中國專利公開號1379128公開的方法，不但使用了硅膠或含氟試劑，而且方法復(fù)雜難于控 制；中國專利公開號1397668公開的模板擠壓法使用了價格昂貴且易碎的模板，造成應(yīng)用 的困難；中國專利公開號1621434A公開的多孔聚氯乙烯膜要經(jīng)歷兩次刮膜，原料價格也相 對聚烯烴較高。 中國專利公開號101070408A公開了一種構(gòu)筑具有可控滾動角的超疏水表面的方 法，能實現(xiàn)超低和超高滾動角的超疏水聚丙烯材料的制備。但該方法要求將基板材料表面 加熱至100°C 12(TC，并且該方法制備低滾動角表面時，要求有效控制降溫速率的同時施 加剪切，增加了該方法在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的難度和能耗，也限制了該方法的應(yīng)用領(lǐng)域。另一 方面，傳統(tǒng)的等規(guī)聚丙烯材料由于結(jié)晶度高、極性很小，分子間排斥力很強，因而韌性和抗 沖擊強度相對較差，不易進行染色等后續(xù)工藝，并且與基板材料的附著能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜。
本發(fā)明的目的之二在于提供滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的 制備方法。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜具有很高的與水的接 觸角，并且滾動角可控。本發(fā)明的方法不需要隔絕空氣或特殊環(huán)境，不需要低表面能組分的 后期修飾。材料使用價格低廉的通用塑料——等規(guī)聚丙烯(iPP)和氯化聚丙烯(ppc)，上述 材料的光滑膜與水的接觸角均在9(t 100°之間，屬于一般疏水性的材料。等規(guī)聚丙烯 是最常用的通用塑料之一，氯化聚丙烯主要用于油墨載色劑、涂料、粘合劑及皮革處理劑等 方面。等規(guī)聚丙烯是非極性材料，氯化聚丙烯是極性材料。氯化聚丙烯是在聚丙烯材料中 引入了極性基團，加強了聚丙烯作為涂層材料時與基板材料間的作用力，增強了其作為涂 料的附著能力。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜不僅具有大面積的微 米-納米多種尺度粗糙度，以實現(xiàn)出色的疏水性能；而且由于本發(fā)明的滾動角可控的共混 改性的聚丙烯超疏水涂層或膜由結(jié)晶度較高的非極性的等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度較低 的部分結(jié)晶的極性的氯化聚丙烯共同組成，同時具有很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、力學(xué)性能穩(wěn)定性、 熱穩(wěn)定性、耐風(fēng)雨持久性、抗化學(xué)腐蝕性，以及柔韌性和抗沖擊強度、抗潮濕、低密度、低成 本、對環(huán)境友好、無污染等優(yōu)良性能，易于進行染色、成型等后續(xù)加工，且涂層具有很好的附 著強度。我們的研究發(fā)現(xiàn)，最終涂層或膜表面的形貌和疏水性都來源于剪切場下聚合物混 合溶液中的分相與結(jié)晶。本發(fā)明中的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的制 備方法操作更簡便、設(shè)備更簡單、能耗更低，可進行規(guī)模化的連續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明中的滾動角可 控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層的制備方法，不需將待涂制的基板材料預(yù)熱至高溫，可用 于多種材料表面組合構(gòu)成的工件表面的超疏水涂層的制備，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜是由直徑為1 10微 米的微球和直徑為o. 1 3微米的微纖構(gòu)筑而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；其中，構(gòu)筑而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中 的微球占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于等于40% ，小于等于95% 。微纖占微球和微 纖總量的質(zhì)量百分含量大于等于5%，小于等于60%，優(yōu)選為5% 40% ;微球和微纖的材 料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70% 的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量 大于0%，小于等于60% ;涂層或膜的表面均勻分布有納米級的凸點，該凸點是由等規(guī)聚丙 烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊； 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為2微米至80微米。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜與水的接觸角大于 150° 。 所述的納米級的凸點尺寸為50 500納米。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，水滴在涂層或膜表面 的滾動性可通過剪切條件進行調(diào)控。所述的滾動角定義為具有一定重量的水滴在固體表面 開始移動所需的臨界傾轉(zhuǎn)角。水滴在本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層 或膜上的滾動角最小可小于1° ，大于0° ;最大可到固體表面傾轉(zhuǎn)角度為90。 180°時水滴也不發(fā)生滾動。上述的滾動角的大小主要取決于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中微纖所占的比例。當(dāng)所述 微球和微纖共同組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，微纖占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于等于5%， 小于等于10%時，所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的水滴的滾動角 小于等于eo。，最小可小于r ，大于O。；當(dāng)所述微球和微纖共同組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，微纖 占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于10%，小于等于60%時，所述的滾動角可控的共混 改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的水滴的滾動角大于60° ，最大可達(dá)到固體表面傾轉(zhuǎn)角度為 90° 180°時水滴也不滾動。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，使用壓力為2乂105帕 的氣流和/或水流沖刷涂層或膜表面1小時，模擬測試涂層或膜表面的耐大風(fēng)、暴雨的耐久 性。涂層或膜中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和超疏水性能穩(wěn)定，涂層不脫落；通過強外力刮擦或磨掉涂層或 膜的最表層，超疏水性不受明顯影響。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，由于整體結(jié)晶度較高 使得形成的涂層或膜強度較好，放置三個月左右也不會導(dǎo)致涂層或膜表面超疏水性能的明 顯下降。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的制備方法是將等規(guī) 聚丙烯原料和氯化聚丙烯在有機溶劑中溶解為聚合物混合溶液，然后置于熱的基板上，經(jīng) 過剪切、降溫、分相和/或結(jié)晶固化等過程，最后干燥，形成具有微球和微纖構(gòu)筑而成的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層；或?qū)⒃撏繉訌幕宀牧仙蟿冸x后可 得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水膜。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的制備方法包括以下 步驟 (1)將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于有機溶劑中，配成聚合物質(zhì)量 百分濃度為1 50%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為40°C 60°C 的基板上；其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含 量為大于0%，小于等于60%，優(yōu)選為17% 40% ; (2)對步驟(1)基板上的聚合物混合溶液施加速率范圍為1秒—1 100秒—1的剪 切，之后保持基板溫度為4(TC 6(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物 混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié) 晶，在基板上形成由直徑為1 10微米的微球和直徑為0. 1 3微米的微纖構(gòu)筑而成的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)，干燥后得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層；或 按照上述步驟(1)與步驟(2)方法制備得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏 水涂層后，將該涂層從基板上剝離可得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水膜。
優(yōu)選氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為17% 40%條件下，制備當(dāng)傾轉(zhuǎn)角度為 90° 180°時水滴也不發(fā)生滾動的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的優(yōu) 選剪切速率為1 3秒—1 。優(yōu)選氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為17 % 40 %條件下，制備滾動 角為T 90°的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的優(yōu)選剪切速率為3 8秒—、優(yōu)選 氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為17% 40%條件下，制備水滴的滾動角最小是小于1° ，大 于0°的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的優(yōu)選剪切速率為8 10秒—、
步驟(2)得到的帶有具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的共混改性聚丙烯涂層的基板可在真空中進一步干燥，去除網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中用于溶解等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料時所使用的有機溶 劑。真空干燥的溫度可在室溫至12(TC的范圍內(nèi)選擇。在真空干燥前，也可以使用乙醇、甲 醇、丙酮、正丁醇、正丙醇或它們之間任意配比的混合溶劑浸泡和/或沖洗基板上的具有網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)的共混改性聚丙烯涂層，以加速去除網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中溶解等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯 原料時所使用的有機溶劑。 所述的等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料溶于有機溶劑中所使用的有機溶劑是 十氫萘、甲苯、二甲苯或它們之間任意配比的混合溶劑。 所述的基板材料包括無機的致密或多孔材料、有機的致密或多孔材料，優(yōu)選選自 玻璃、碳、陶瓷、硅、二氧化硅、木材、金屬、尼龍、石英、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚烯烴、纖維 素或無機晶體材料中的一種或大于一種以上的組合材料，包括由上述材料構(gòu)成的成型工 件。其中制備滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水膜的基板材料優(yōu)選是聚酰亞胺、聚四 氟乙烯、玻璃材料中的一種或大于一種以上的組合材料。 本發(fā)明中所述的剪切加工過程是控制滾動角的關(guān)鍵性因素，施加剪切的方法有刮 涂、刷涂、旋轉(zhuǎn)涂覆、流涎涂覆、平行板旋轉(zhuǎn)剪切，更廣義地施加剪切的方法為所有使置于基 板上的溶液以 一定速度在基板材料表面運動的方法。 本發(fā)明的方法在工業(yè)應(yīng)用中實施需要廠房有一定的潔凈度，以避免灰塵和雜質(zhì)在
所制備滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的表面引入缺陷，濕度條件對所制
備滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜表面的各項性能無明顯影響。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的制備方法，是在沒有
任何低表面能物質(zhì)(含氟材料或硅烷等)組分的后期修飾下，實現(xiàn)了共混改性的聚丙烯超
疏水涂層或膜表面的超疏水特性和滾動角可控。 本發(fā)明的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的制備方法，操作簡 便、易于控制，原料、設(shè)備和能耗成本低、可規(guī)?；B續(xù)生產(chǎn)，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景， 而且為拓展通用塑料的應(yīng)用領(lǐng)域提供了一種新途徑。


圖la.本發(fā)明實施例1的共混改性的聚丙烯超疏水涂層的電鏡結(jié)構(gòu)圖。 圖lb.為圖la的共混改性聚丙烯超疏水涂層的電鏡結(jié)構(gòu)放大圖。 圖2a.本發(fā)明實施例2的共混改性的聚丙烯超疏水涂層的電鏡結(jié)構(gòu)圖。 圖2b.為圖2a的共混改性聚丙烯超疏水涂層的電鏡結(jié)構(gòu)放大圖。 圖3.本發(fā)明實施例1的共混改性的聚丙烯超疏水涂層與水的接觸角測試圖。 圖4.本發(fā)明實施例2的共混改性的聚丙烯超疏水涂層與水的接觸角測試圖。 圖5a.本發(fā)明實施例1的水滴在共混改性的聚丙烯超疏水涂層上的滾動角測試
圖，共混改性聚丙烯超疏水涂層傾轉(zhuǎn)90°水滴也不滾動。 圖5b.本發(fā)明實施例1的水滴在共混改性的聚丙烯超疏水涂層上的滾動角測試 圖，共混改性聚丙烯超疏水涂層傾轉(zhuǎn)180°水滴也不滾動。
具體實施方式

實施例1.
將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為10%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為6(TC的玻璃基板上；其 中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為17%。使 用不銹鋼制刮刀相對玻璃基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。為精確研究接觸角和滾動 角的剪切依賴性，刮刀由程控步進電機控制，刮刀相對于玻璃基板材料的高度為200微米， 相對運動速度為0. 4毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率為2秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保 持玻璃基板溫度為6(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分 相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的 帶有固態(tài)涂層的玻璃基板在丙酮中浸洗，然后在室溫真空烘箱中進一步干燥至恒重，得到 滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層。在實驗室環(huán)境中測定所制得涂層表面與水的 接觸角和水滴的滾動角，采用約4微升的水滴滴在制得的涂層表面上5個不同的位置，測量 接觸角和滾動角，然后求取5點的平均值為最終的與水的接觸角值和水滴的滾動角值。得 到的與水的接觸角為155° (如圖3)，玻璃基板材料傾轉(zhuǎn)9(T (如圖5a)至18(T (如圖 5b)水滴也不發(fā)生滾動。掃描電鏡觀察結(jié)果表明涂層表面由直徑為1 5微米的微球和約 0. 1微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量的質(zhì)量百分比約為 5%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中 結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚 丙烯的質(zhì)量百分含量為17%。涂層的表面均勻分布有納米級的凸點，該納米級的凸點是由 等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的 片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為5 50微米(如圖la)。所述的納米級的凸點尺寸為 50 200納米(如圖lb)。
實施例2. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為15%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為4(TC的玻璃基板上；其 中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為40%。使 用不銹鋼制刮刀相對玻璃基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。刮刀由程控步進電機控制， 刮刀相對于玻璃基板材料的高度為100微米，相對運動速度為l毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率 為1秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持玻璃基板溫度為4(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài) 涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙 烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂層的玻璃基板在丙酮中浸洗，然后在 室溫真空烘箱中進一步干燥至恒重，得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層。采 用與實施例1相同的測量方法測定所制得涂層與水的接觸角值和水滴的滾動角。測得與水 的接觸角為163。(如圖3)，玻璃基板材料稍有傾轉(zhuǎn)(傾轉(zhuǎn)角度小于r )水滴會滾落，即 水滴的滾動角小于T ，大于0° 。掃描電鏡觀察結(jié)果表明涂層表面由直徑為3 4微米的 微球和直徑約3微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量的質(zhì)量 百分比約為40%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化 聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為40%。涂層的表面均勻分布有納米級的凸點，該納米 級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為2 5微米(如圖2a)。所述的納米級 的凸點尺寸為50 200納米(如圖2b)。
實施例3. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為10%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為6(TC的聚酰亞胺基板 上；其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為
17%。使用不銹鋼制刮刀相對聚酰亞胺基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。刮刀由程控步 進電機控制，刮刀相對于聚酰亞胺基板材料的高度為200微米，相對運動速度為0. 4毫米/ 秒(相當(dāng)于剪切速率為2秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持聚酰亞胺基板溫度為60°C 到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯 化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂層的聚酰亞 胺基板在丙酮中浸洗，然后在室溫真空烘箱中進一步干燥至恒重，將干燥后的固態(tài)涂層從 聚酰亞胺基板上剝離，得到柔軟的厚度為20微米的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏 水膜。采用與實施例l相同的測量方法測定所制得膜與水的接觸角值和水滴的滾動角。得 到的與水的接觸角為153。，聚酰亞胺基板材料傾轉(zhuǎn)90。(如圖5a)至180。(如圖5b)水 滴也不發(fā)生滾動。掃描電鏡觀察結(jié)果表明該膜表面由直徑為1 5微米的微球和約0. 1微 米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量的質(zhì)量百分比約為5%。微 球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度 為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯的 質(zhì)量百分含量為17%。該膜的表面均勻分布有納米級的凸點，該納米級的凸點是由等規(guī)聚 丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周 邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為5 50微米。所述的納米級的凸點尺寸為50 200納米。
實施例4. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于甲苯中，配成聚合物質(zhì)量百分濃 度為15%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為5(TC的聚酰亞胺基板上； 其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為40%。 使用不銹鋼制刮刀相對聚酰亞胺基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。刮刀由程控步進電機 控制，刮刀相對于聚酰亞胺基板材料的高度為IOO微米，相對運動速度為1毫米/秒(相當(dāng) 于剪切速率為1秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持聚酰亞胺基板溫度為5(TC到形成固 態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯， 同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂層的聚酰亞胺基板在乙 醇/正丁醇混合溶劑中浸洗，然后在8(TC真空烘箱中進一步干燥至恒重。將干燥后的固態(tài) 涂層從聚酰亞胺基板上剝離，得到柔軟的厚度為15微米的滾動角可控的共混改性的聚丙 烯超疏水膜。采用與實施例l相同的測量方法測定所制得膜與水的接觸角值和水滴的滾動 角。測得與水的接觸角為160。，聚酰亞胺基板材料稍有傾轉(zhuǎn)(傾轉(zhuǎn)角度小于r )水滴會 滾落，即水滴的滾動角小于r ，大于O。。掃描電鏡觀察結(jié)果表明該膜表面由直徑為3 5 微米的微球和直徑約3微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量 的質(zhì)量百分比約為40%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70% 的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為
910% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為40%。該膜的表面均勻分布有納米級的凸點， 該納米級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯 分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為2 4微米。所述的納米級的凸 點尺寸為50 200納米。
實施例5. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于二甲苯中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為10%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為5(TC的表面局部鍍有 碳的玻璃基板上；其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量 百分含量為17% 。使用不銹鋼制刮刀相對表面局部鍍有碳的玻璃基板材料運動刮涂聚合物 混合溶液。刮刀由程控步進電機控制，刮刀相對于表面局部鍍有碳的玻璃基板材料的高度 為200微米，相對運動速度為0.8毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率為4秒—1的剪切過程)。剪 切完成之后保持表面局部鍍有碳的玻璃基板溫度為5(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形 成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯 化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂層的表面局部鍍有碳的玻璃基板在乙醇中浸 洗，然后在6(TC真空烘箱中進一步干燥至恒重。將干燥后的固態(tài)涂層從表面局部鍍有碳的 玻璃基板上剝離，得到柔軟的厚度為20微米的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水膜。 采用與實施例l相同的測量方法測定所制得膜與水的接觸角值和水滴的滾動角。測得與水 的接觸角為16(T ，水滴的滾動角為8(T 。掃描電鏡觀察結(jié)果表明該膜表面由直徑約為5 微米的微球和直徑約1 2微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖 總量的質(zhì)量百分比約為30%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶 度為10% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為17%。該膜的表面均勻分布有納米級的 凸點，該納米級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚 丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為IO微米左右。所述的納米級 的凸點尺寸為50 200納米。
實施例6. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘/ 二甲苯混合溶劑(混合 體積比為2 : 3)中，配成聚合物質(zhì)量百分濃度為1%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混 合溶液置于溫度為6(TC的硅基板上；其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中 的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為10% 。使用不銹鋼制刮刀相對硅基板材料運動刮涂聚合物 混合溶液。刮刀由程控步進電機控制，刮刀相對于硅基板材料的高度為20微米，相對運動 速度為20毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率為100秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持硅基板 溫度為6(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī) 聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂 層的硅基板在5(TC真空烘箱中進一步干燥至恒重，得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超 疏水涂層。采用與實施例l相同的測量方法測定所制得涂層與水的接觸角值和水滴的滾動 角。測的與水的接觸角為15r ，水滴的滾動角為65。。掃描電鏡觀察結(jié)果表明涂層表面 由直徑為約1微米的微球和直徑0. 1 0. 8微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微 纖占微球與微纖總量的質(zhì)量百分比約為60%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)
10晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯 的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為10%。涂層的表面均勻分 布有納米級的凸點，該納米級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為5 80微米。 所述的納米級的凸點尺寸為50 200納米。
實施例7. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為50%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為6(TC的硅基板上；其中 等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為60% 。使用 不銹鋼制刮刀相對硅基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。刮刀由程控步進電機控制，刮刀 相對于硅基板材料的高度為10微米，相對運動速度為5毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率為50 秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持硅基板溫度為6(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形 成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯 化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂層的硅基板在乙醇中浸洗，然后，在12(TC真 空烘箱中進一步干燥至恒重，得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層。采用與實 施例l相同的測量方法測定所制得涂層與水的接觸角值和水滴的滾動角。測的與水的接觸 角為152° ，水滴的滾動角為55。。掃描電鏡觀察結(jié)果表明涂層表面由直徑為約l微米的 微球和直徑0. 1 0. 8微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量 的質(zhì)量百分比約為50%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70% 的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為 10% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為10%。涂層的表面均勻分布有納米級的凸點， 該納米級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯 分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為5 80微米。所述的納米級的凸 點尺寸為100 500納米。
實施例8. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為15%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為4(TC的鋁質(zhì)基板上；其 中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為40%。使 用不銹鋼制刮刀相對鋁質(zhì)基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。刮刀由程控步進電機控制， 刮刀相對于鋁質(zhì)基板材料的高度為IOO微米，相對運動速度為l毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率 為1秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持鋁質(zhì)基板溫度為4(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài) 涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙 烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài)涂層的鋁質(zhì)基板在丙酮中浸洗，然后在 室溫真空烘箱中進一步干燥至恒重，得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層。采 用與實施例l相同的測量方法測定所制得涂層與水的接觸角值和水滴的滾動角。測得與水
的接觸角為ieo。，鋁質(zhì)基板材料稍有傾轉(zhuǎn)(傾轉(zhuǎn)角度小于r )水滴會滾落，即水滴的滾
動角小于T ，大于O。。掃描電鏡觀察結(jié)果表明涂層表面由直徑為2 5微米的微球和直 徑約3微米的微纖為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量的質(zhì)量百分比約 為40%。微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化 聚丙烯的質(zhì)量百分含量為40%。涂層的表面均勻分布有納米級的凸點，該納米級的凸點是 由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯 的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為2 6微米。所述的納米級的凸點尺寸為50 200 納米。 實施例9. 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于十氫萘中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為15%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為4(TC的光滑干燥木質(zhì) 基板上；其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量 為40%。使用不銹鋼制刮刀相對光滑干燥木質(zhì)基板材料運動刮涂聚合物混合溶液。刮刀由 程控步進電機控制，刮刀相對于光滑干燥木質(zhì)基板材料的高度為100微米，相對運動速度 為1毫米/秒(相當(dāng)于剪切速率為1秒—1的剪切過程)。剪切完成之后保持光滑干燥木質(zhì)基 板溫度為4(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物混合溶液中分相析出等 規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶，將得到的帶有固態(tài) 涂層的光滑干燥木質(zhì)基板在乙醇中浸洗，然后在IO(TC真空烘箱中進一步干燥至恒重，得到 滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層。采用與實施例l相同的測量方法測定所制得 涂層與水的接觸角值和水滴的滾動角。測得與水的接觸角為158° ，水滴的滾動角為15。。 掃描電鏡觀察結(jié)果表明涂層表面由直徑為2 4微米的微球和直徑約3微米的微纖為基本 單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中微纖占微球與微纖總量的質(zhì)量百分比約為40%。微球和微纖的材 料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10% 70% 的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量 為40%。涂層的表面均勻分布有納米級的凸點，該納米級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu) 成；所述的結(jié)晶度為10% 70%的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中 的孔洞直徑為2 50微米。所述的納米級的凸點尺寸為50 200納米。
對比例1. 等規(guī)聚丙烯粒料經(jīng)過清洗后加入十氫萘，配成濃度為3wt %的溶液，置于密封的玻 璃管內(nèi)，加熱到16(TC左右，磁力攪拌至完全溶解成透明均一溶液。溶液被導(dǎo)入CSS-450高 溫剪切熱臺(Linkam Scientific Instruments Ltd.，區(qū))的石英剪切池，采用石英平行板 設(shè)置，板間距為30微米，將溶液置于石英板上，升溫至ll(TC ;將溶液以15°C /分鐘的速率 從ll(TC降溫至4(TC，然后施加速率為5s—1的剪切，剪切時間是20s，保持在4(TC直到形成 聚丙烯固態(tài)沉積膜，將形成的聚丙烯固態(tài)沉積膜在6(TC真空烘箱中進一步干燥至恒重。干 燥過程中，聚丙烯固態(tài)沉積膜與基板(石英板)自然脫離得到聚丙烯膜。該聚丙烯膜表面 水的接觸角為158。，基板材料傾轉(zhuǎn)90。至180°水滴也不發(fā)生滾動。掃描電鏡觀察結(jié)果表 明聚丙烯膜表面由結(jié)晶的聚丙烯微球為基本單元構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有5 50微米的孔洞， 其中結(jié)晶的聚丙烯微球直徑為2 5微米，由納米級的片晶(厚度為30 90納米)構(gòu)筑 而成。 將對比例1中的方法與實施例3中的方法做比較對比例1中的方法雖然也能形 成水滴的滾動角大于90°且與水的接觸角大于的超疏水聚丙烯膜，但制備過程中需要將基 板加熱至1 l(TC ，并要求在有效控制降溫速率的同時施加剪切，增加了該方法在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的難度和能耗，也限制了該方法的應(yīng)用領(lǐng)域。實施例1中的方法僅將基板加熱至6(TC，
且在剪切過程中僅需維持恒溫，因而降低了對溫控系統(tǒng)的要求，節(jié)約了設(shè)備成本和能耗。另 一方面，等規(guī)聚丙烯材料由于結(jié)晶度高、極性很小，分子間排斥力很強，因而制備得到的膜 韌性和抗沖擊強度相對較差，且不易進行染色等后續(xù)工藝。 將對比例1中的方法與實施例1中的方法做比較對比例1中的方法在制備過程 中聚丙烯固態(tài)沉積膜對基板材料的附著能力較差，在干燥過程中自然脫落，不能在該方法 為基礎(chǔ)有效制備超疏水聚丙烯涂層。這是由于單純的等規(guī)聚丙烯材料為非極性材料，與各 種有機無機材料的親和力較差；并且等規(guī)聚丙烯材料結(jié)晶度較高，在結(jié)晶和干燥過程中有 明顯的收縮。在實施例1中的方法，由于極性的結(jié)晶度較低的氯化聚丙烯材料的使用，所述 固態(tài)涂層在干燥過程中不會與基板材料(玻璃)發(fā)生脫離，干燥后該涂層與基板材料結(jié)合 牢固。
1權(quán)利要求
一種滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特征是所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜是由直徑為1～10微米的微球和直徑為0.1～3微米的微纖構(gòu)筑而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；其中，構(gòu)筑而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的微球占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于等于40％，小于等于95％，微纖占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于等于5％，小于等于60％；微球和微纖的材料是等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10％～70％的氯化聚丙烯，其中結(jié)晶度為10％～70％的氯化聚丙烯占等規(guī)聚丙烯的片晶和結(jié)晶度為10％～70％的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量大于0％，小于等于60％；涂層或膜的表面均勻分布有納米級的凸點，該納米級的凸點是由等規(guī)聚丙烯的片晶構(gòu)成；所述的結(jié)晶度為10％～70％的氯化聚丙烯分布在等規(guī)聚丙烯的片晶周邊；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞直徑為2微米至80微米。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特征 是構(gòu)筑而成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的微纖占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量為5% 40%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特征 是所述的納米級的凸點尺寸為50 500納米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特征 是所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜與水的接觸角大于150° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特 征是微纖占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于等于5%，小于等于10%時，水滴在滾動 角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜上的滾動角小于等于60° 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特征 是水滴在滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜上的滾動角最小是小于1° ， 大于0° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特 征是微纖占微球和微纖總量的質(zhì)量百分含量大于10%，小于等于60%時，水滴在滾動角 可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜上的滾動角大于60° 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜，其特 征是水滴在滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜上，當(dāng)傾轉(zhuǎn)角度為90° 180°時也不發(fā)生滾動。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項所述的滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層 或膜的制備方法，其特征是，該方法包括以下步驟(1) 將等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料混合，溶于有機溶劑中，配成聚合物質(zhì)量百分 濃度為1 50%的聚合物混合溶液；然后將聚合物混合溶液置于溫度為40°C 6(TC的基 板上；其中等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為 大于0%，小于等于60% ;(2) 對步驟(1)基板上的聚合物混合溶液施加速率范圍為1秒—1 100秒—1的剪切， 之后保持基板溫度為40°C 6(TC到形成固態(tài)涂層；在固態(tài)涂層形成過程中，從聚合物混合 溶液中分相析出等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯，同時等規(guī)聚丙烯和氯化聚丙烯分別發(fā)生結(jié)晶， 在基板上形成由直徑為1 10微米的微球和直徑為0. 1 3微米的微纖構(gòu)筑而成的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，干燥后得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層；或按照上述步驟(1)與步驟(2)方法制備得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂 層后，將該涂層從基板上剝離得到滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是所述的等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料的混合物中的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量為17% 40%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的方法，其特征是所述的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量 為17% 40%條件下，制備當(dāng)傾轉(zhuǎn)角度為90° 180°時水滴也不發(fā)生滾動的滾動角可控 的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的剪切速率為1 3秒—、
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征是所述的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量 為17% 40%條件下，制備滾動角為1° 90°的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜的剪 切速率為3 8秒—、
13. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征是所述的氯化聚丙烯的質(zhì)量百分含量 為17% 40%條件下，制備水滴的滾動角最小是小于1° ，大于0°的滾動角可控的共混改 性的聚丙烯超疏水涂層或膜的剪切速率為8 10秒—、
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是所述的步驟(2)得到的帶有具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 的共混改性聚丙烯涂層的基板在真空中進一步干燥，去除網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中用于溶解等規(guī)聚丙烯 原料和氯化聚丙烯原料時所使用的有機溶劑；真空干燥的溫度在室溫至12(TC的范圍內(nèi)選 擇。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征是所述的在真空干燥前，使用乙醇、甲醇、丙 酮、正丁醇、正丙醇或它們之間任意配比的混合溶劑浸泡和/或沖洗基板上的具有網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)的共混改性聚丙烯涂層，以加速去除網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中溶解等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚丙烯原料 時所使用的有機溶劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9、14或15所述的方法，其特征是所述的等規(guī)聚丙烯原料和氯化聚 丙烯原料溶于有機溶劑中所使用的有機溶劑是十氫萘、甲苯、二甲苯或它們之間任意配比 的混合溶劑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是所述的基板材料選自玻璃、碳、陶瓷、硅、二 氧化硅、木材、金屬、尼龍、石英、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚烯烴、纖維素或無機晶體材料中 的一種或大于一種以上的組合材料。
18. 根據(jù)權(quán)利要求9或17所述的方法，其特征是制備滾動角可控的共混改性的聚丙 烯超疏水膜的基板材料是聚酰亞胺、聚四氟乙烯、玻璃材料中的一種或大于一種以上的組 合材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及滾動角可控的共混改性的聚丙烯超疏水涂層或膜及其制備方法。將等規(guī)聚丙烯與氯化聚丙烯混合溶解，將溶液置于熱的基板上，經(jīng)過剪切、降溫、固化、干燥等過程，制得超疏水涂層；或?qū)⑸鲜鐾繉觿冸x基板材料，制得超疏水膜。上述涂層或膜的表面與水的接觸角均大于150°；滾動角最小可小于1°，大于0°，最大可在基板傾轉(zhuǎn)角度為90°～180°時水滴也不發(fā)生滾動。本發(fā)明未使用任何低表面能物質(zhì)(含氟材料或硅烷等)對材料進行后期修飾。所述涂層或膜具有很好的柔韌性和抗沖擊強度，以及表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、耐風(fēng)雨持久性、抗化學(xué)腐蝕性，并易于進行染色、成型等后處理。所述涂層與基體材料具有較好的附著強度。
文檔編號C08L23/12GK101768396SQ200910076018
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者姚詠華, 洪崧, 羅峻, 董俠, 韓志超 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所