申请日2001.07.27
公开(公告)日2003.03.05
IPC分类号C08J7/00; C08L23/00
摘要
本发明涉及聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，该方法是用表面活性剂溶液或乳液浸渍处理聚烯烃微孔材料，其特征在于，先用水、表面活性剂、稳定剂、消泡剂配成溶液或乳液作为亲水处理液，然后用所配制的亲水处理液浸渍聚烯烃微孔材料，对其进行浸渍处理，使聚烯烃微孔材料表面键接或吸附表面活性剂分子，提高表面能。与现有技术相比，本发明工艺简单、成本低廉，它使原憎水的聚烯烃微孔材料具有良好的亲水性。
権利要求書
1.一种聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，该方法是用表面活性剂溶液或乳液 浸渍处理聚烯烃微孔材料，其特征在于，先用水、表面活性剂、稳定剂、消泡剂 配成溶液或乳液作为亲水处理液，然后用所配制的亲水处理液浸渍聚烯烃微孔材 料，对其进行浸渍处理，使聚烯烃微孔材料表面键接或吸附表面活性剂分子，提 高表面能。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，所 述表面活性剂为非离子型或离子型表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，所 述非离子型面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇，所 述离子型表面活性剂包括硬脂酸磺酸钠、硬脂酸硫酸钠。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于， 所述稳定剂包括聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，所 述消泡剂包括有机硅氧烷、磺化矿物油、长链醇及磷酸酯。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，在 配制亲水处理液过程中固体组分应首先溶于水中且组分应搅拌均匀，搅拌转速在 800～1400rpm。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，在 所述的浸渍处理过程中，所述亲水处理液的温度在25～45℃。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，在 所述的浸渍处理过程中，当所述微孔材料的厚度为0.15mm时，浸渍时间为5～ 7min;当所述微孔材料的厚度为0.20mm时，浸渍时间为7～9min;当所述微孔 材料的厚度为0.25mm时，浸渍时间为9～11min;当所述微孔材料的厚度为 0.30mm时，浸渍时间为11～13min;当所述微孔材料的厚度为0.40mm时，浸 渍时间为13～18min;当所述微孔材料的厚度为0.50mm时，浸渍时间为18～ 23min;当所述微孔材料的厚度为0.60mm时，浸渍时间为23～30min。
9.根据权利要求1所述聚烯烃微孔材料的亲水处理方法，其特征在于，在所 述浸渍处理过程中，采用抽真空的方式，处理时间为3～20min。
说明书
一种聚烯烃微孔材料的亲水处理方法
技术领域
本发明涉及一种有关聚烯烃微孔材料亲水处理的方法，尤其是一种配制主要 由表面活性剂和水组成的溶液或乳液，并用这种溶液或乳液浸渍处理聚烯烃微孔 材料的方法。
背景技术
聚烯烃由于其结构上只含有惰性碳氢键而不含有极性键或极性基团，其表面 自由能低，材料表现为憎水。但很多应用均要求材料亲水，这就要求必须对材料进 行处理，常用的处理方法一般有：
1.表面接枝法
实际上这是一种对聚烯烃结构进行改性的方法，即通过化学反应方法在聚烯 烃链上接枝上某种极性基团，如聚烯烃接枝马来酸酐，以使聚烯烃链上含有极性 的羧基，提高材料的表面能。
2.化学处理法
这是一种对聚烯烃材料表面的分子结构进行改性的方法，即通过一种具有强 氧化性溶液，对材料表面进行氧化腐蚀，使材料表面某些惰性基团发生氧化反应， 而生成某些极性基团，以提高材料表面能。
3.电晕处理法
这是一种在高压下对聚烯烃材料表面进行氧化处理的方法。即将聚烯烃材料 置于两电极之间，在数万伏高压下进行放电处理，聚烯烃材料表面的某些分子在 高压电场作用下发生极化，并在电极放电产生的臭氧的氧化下生成极性基团，使 材料表面能增加。
4.表面活性剂处理法
这是一种常用、最易实施的方法，它是把聚烯烃材料置于含有表面活性剂的 溶液或乳液中进行浸渍，使表面活性剂键接或吸附于聚烯烃材料表面，而提高聚 烯烃材料的表面能。
另外，还有等离子射流、紫外线照射、火焰等等众多方法。
以上诸多方法中均是根据聚烯烃材料的不同用途选择处理方法，在满足要求 的前提下，这些方法中以表面活性剂处理最易实施。但在现有有关聚烯烃材料的 处理方法中都存在步骤繁杂、费用昂贵的缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、 成本低廉的聚烯烃微孔材料亲水处理方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：聚烯烃微孔材料的亲水处理方 法，该方法是用表面活性剂溶液或乳液浸渍处理聚烯烃微孔材料，其特征在于，先 用水、表面活性剂、稳定剂、消泡剂配成溶液或乳液作为亲水处理液，然后用所 配制的亲水处理液浸渍聚烯烃微孔材料，对其进行浸渍处理，使聚烯烃微孔材料 表面键接或吸附表面活性剂分子，提高表面能。
所述表面活性剂为非离子型或离子型表面活性剂。
所述非离子型面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二 醇，所述离子型表面活性剂包括硬脂酸磺酸钠、硬脂酸硫酸钠。
所述稳定剂包括聚乙烯醇。
所述消泡剂包括有机硅氧烷、磺化矿物油、长链醇及磷酸酯。
在配制亲水处理液过程中固体组分应首先溶于水中且组分应搅拌均匀，搅拌 转速在800～1400rpm。
在所述的浸渍处理过程中，所述亲水处理液的温度在25～45℃。
在所述的浸渍处理过程中，当所述微孔材料的厚度为0.15mm时，浸渍时间 为5～7min;当所述微孔材料的厚度为0.20mm时，浸渍时间为7～9min;当所 述微孔材料的厚度为0.25mm时，浸渍时间为9～11min;当所述微孔材料的厚度 为0.30mm时，浸渍时间为11～13min;当所述微孔材料的厚度为0.40mm时， 浸渍时间为13～18min;当所述微孔材料的厚度为0.50mm时，浸渍时间为18～ 23min;当所述微孔材料的厚度为0.60mm时，浸渍时间为23～30min。
在所述浸渍处理过程中，采用抽真空的方式，处理时间为3～20min。
与现有技术相比，本发明工艺简单、成本低廉，它采用表面活性剂水溶液或 乳液处理聚烯烃微孔材料，使材料表面键接或吸附表面活性剂分子，提高微孔材 料表面能，使原憎水的聚烯烃微孔材料具有良好的亲水性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例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
有机硅氧烷 0.01～3
磺化矿物油 0.01～0.1
1.配置：
准确称取各组分，置于一容器内，搅拌均匀后慢慢加入水，继续搅拌，待加 完水后提高搅拌速度至800～1400rpm，待各组分均匀分散于水中后停止搅拌。
以上配制的处理液为乳白色液体。
2.处理：
将聚烯烃微孔材料置于上述处理液中浸渍，温度控制在25～45℃，并根据 微孔材料的厚度控制浸渍时间。微孔材料越厚浸渍时间越长，如果浸渍系统可以 抽真空，则处理时间可降低，并可提高浸渍效果。如果处理的是厚度0.1～0.3mm、 孔隙直径50nm的聚烯烃微孔材料，则在25～45℃下，常压处理时间为15～20 min，真空下处理时间为5～10min。
以上配方特别适用于纳米微孔的聚烯烃微孔材料的亲水处理，并适于渗透、 反渗透膜和在外加电场的环境下使用的化学电源隔膜的亲水处理。
实施例2
重量份
水 100
硬脂酸磺酸钠 1～10
聚乙二醇 0.1～1
聚乙烯醇 0.01～1
有机硅氧烷 0.01～2
1.配制：
取部分水加热至40～50℃，将硬脂酸磺酸钠加入到热水中搅拌至全部溶解， 然后加入聚乙烯醇、聚乙二醇和有机硅氧烷加速至800～1400rpm搅拌，至全部 混合均匀。
2.处理：
将聚烯烃微孔材料置于上述处理液中浸渍，温度控制在35～45℃，并根据 微孔材料的厚度控制浸渍时间。微孔材料越厚浸渍时间越长，如果浸渍系统可以 抽真空，则处理时间可降低，并可提高浸渍效果。如果处理的是厚度0.3～0.6mm、 孔隙直径100～1000nm的聚烯烃微孔材料，则在25～45℃下，常压处理时间为 20～30min，真空下处理时间为10～20min。
以上配方特别适用于较大孔隙的聚烯烃微孔材料的亲水处理，如微滤、超滤 膜的亲水处理。
实施例3
重量份
水 100
烷基酚聚氧乙烯醚 0.1～50
硬脂酸磺酸钠 0.1～10
聚乙二醇 0.1～1
聚乙烯醇 0.01～1
有机硅氧烷 0.01～2
磺化矿物油 0.01～2
1.配制：
取部分水加热至40～50℃，将硬脂酸磺酸钠加入到热水中搅拌至全部溶解， 然后加入烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇和有机硅氧烷、磺化矿物油加 速至800～1400rpm搅拌，至全部混合均匀。
以上配制的处理液为乳白色液体。
2.处理：
将聚烯烃微孔材料置于上述处理液中浸渍，温度控制在35～45℃，并根据 微孔材料的厚度控制浸渍时间。微孔材料越厚浸渍时间越长，如果浸渍系统可以 抽真空，则处理时间可降低，并可提高浸渍效果。如果处理的是厚度0.1～0.3mm、 孔隙直径小于1nm的聚烯烃微孔材料，则在25～45℃下，常压处理时间为10～ 15min，真空下处理时间为5～10min。
以上配方不仅适用于数纳米微孔的聚烯烃微孔材料的亲水处理，而且用其处 理大孔隙的纳滤膜仅需数分钟时间。
实施例4
重量份
水 100
脂肪醇聚氧乙烯醚 0.1～10
聚乙烯醇 0.01～1
磺化矿物油 0.01～2
磷酸三丁酯 0.1～1
1.配置：
准确称取各组分，置于一容器内，搅拌均匀后慢慢加入水，继续搅拌，待加 完水后提高搅拌速度至800～1400rpm，待各组分均匀分散于水中后停止搅拌。
2.处理：
将聚烯烃微孔材料置于上述处理液中浸渍，温度控制在35～45℃，并根据 微孔材料的厚度控制浸渍时间。微孔材料越厚浸渍时间越长，如果浸渍系统可以 抽真空，则处理时间可降低，并可提高浸渍效果。如果处理的是厚度0.1～0.3mm、 孔隙直径小于50nm的聚烯烃微孔材料，则在25～45℃下，常压处理时间为12～ 15min，真空下处理时间为8～10min。
以上配方不仅适用于纳米微孔的聚烯烃微孔材料的亲水处理，也适用于在外 加电场的状态下使用的化学电源隔膜的亲水处理。
