專利名稱：一種聚合物表面改性方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種含C-H鍵聚合物表面改性方法，特別是在紫外光作用下用過硫酸鹽水溶液對聚合物表面進行處理，以提高聚合物表面親水性。背景技術：
20世紀80年代以來，人們發(fā)現(xiàn)有機高分子材料的表面性能對其最終用途起著至關重要的作用。有機高分子材料的表面自由能太低，由此導致難印刷、難粘接、難染色、難被水極性溶劑潤濕。因此，有機高分子材料在許多應用領域諸如工業(yè)包裝膜、復合膜、食品包裝膜、復合材料和服裝行業(yè)用有機纖維、塑料及橡膠制品領域、特種材料領域、生物材料領域等的使用受到一定影響。
在實際應用中根據(jù)最終用途的不同，要求有機聚合物材料表面具有一定的親水性。常用水與材料表面形成的接觸角表示表面親水性，接觸角越小，親水性越好。對于可完全潤濕的表面，其水接觸角數(shù)值一般在20°以下；對于中間程度或低程度潤濕性表面，其接觸角數(shù)值在20°到90°之間。
已經(jīng)研究提出的各種表面處理方法可以實現(xiàn)不同的應用要求。目前實用意義較大地方法包括CrO3/H2SO4、K2Cr2O7/H2SO4、KClO3/H2SO4、KMnO4/H2SO4、過硫酸鹽水溶液等氧化劑處理的濕法氧化體系，等離子體、電暈、火焰、光氧化、臭氧化等處理的干法氧化體系，表面接枝(光引發(fā)、γ輻射及電子束引發(fā)、等離子體引發(fā)等)，基于表面有機化學反應的單步及多步官能化等方法。目前工業(yè)上主要采用電暈法處理及結合部分已經(jīng)實用化的等離子體處理，存在的主要缺點包括電暈法處理對聚合物表面的改性程度有限，且對表面有較大程度的損傷，設備投資費用及操作成本較高，工藝條件復雜不易控制等。等離子體處理雖然可以達到較好的改性程度，但需要昂貴的加工設備和真空條件，操作費用高，難于進行連續(xù)的表面處理，改性后的表面易發(fā)生性能退化等。為此，還發(fā)展了一系列采用化學試劑對表面進行氧化處理及后續(xù)的化學反應以向表面引入極性基團，如采用強氧化試劑CrO3/H2SO4、K2Cr2O7/H2SO4等在加熱的條件下氧化聚合物表面，采用有機多官能胺化合物處理氧化后的表面，采用紫外光、γ輻射及電子束、等離子體等引發(fā)表面接枝聚合。但這些方法也存在較明顯的缺點如強氧化劑熱氧化處理速度慢、改性效果差，強氧化劑、γ輻射及電子束和等離子體對表面有強刻蝕作用，強氧化劑和接枝聚合普遍采用的有機溶劑和有機單體對環(huán)境有較大的污染。
過硫酸鹽水溶液是一種較溫和的氧化試劑，用于對含C-H鍵的有機聚合物表面改性，同時刻蝕作用較小，以水為溶劑對環(huán)境影響較小。許惠林和張開在“過硫酸銨水溶液對聚乙烯表面作用的研究”(高分子通訊，1984，2101-108)一文中報道了采用熱的過硫酸銨水溶液(6w.t.％)處理PE表面。將小片LDPE浸泡在恒溫的過硫酸銨水溶液中。在70℃下分別對HDPE和LDPE處理達6小時，HDPE的接觸角由99°降至61°，LDPE的接觸角由102°降至83°。反應時間較長，改性效果不好。
Bamford和K.G.AI-Lamee在“Studies in polymer surfacefunctionalization and grafting for biomedical and other applications”(Polymer，35(1994)，132844-2852)一文中報道了在熱作用下，采用過硫酸鉀水溶液處理聚合物表面，使其引入反應性基團，進一步引發(fā)接枝聚合。在過硫酸鉀水溶液體系中，羥基自由基同硫酸離子基共同與聚合物表面反應，從而在表面引入了羥基和硫酸基團。但他們的注意力集中于向表面引入羥基自由基并進一步引發(fā)接枝聚合上。由于采用熱引發(fā)方式，過硫酸鹽水溶液處理聚合物表面的時間較長，要達到較好的接枝效果需要過硫酸鉀預處理2小時。
為增強過硫酸鹽對聚合物表面的改性效果，很早就有人報道了采用Ag+催化過流酸銨的氧化反應，但效果并不理想，其改性表面的接觸角較未催化的改性表面并未有明顯降低。Gareth等在“Sonochemically-Assisted Modification of Polyethylene Surfaces”(Macromolecules，1996，29，5664-5770)曾經(jīng)報道了一種采用超聲波諧振催化的過硫酸鹽水溶液處理聚合物表面的方法，但改性效果也不理想。如采用33g/dm3濃度的K2S2O8水溶液在35℃下處理5小時，PE表面對水的接觸角由處理前98.6°降至82°，延長處理時間至24小時也只降至60°左右。同樣濃度、溫度及處理時間(5小時)，在溶液充氮時用(NH4)2S2O8水顯然該方法由于處理時間長、效果差而不易被實際應用。
發(fā)明內容
本發(fā)明一種聚合物表面改性方法是在紫外光作用下用過硫酸鹽水溶液對聚合物表面進行改性處理的新方法，達到在短時間內有效的改善表面親水性的目的。
本發(fā)明的技術方案是對含C-H鍵的有機聚合物的膜、片、纖維或制品的表面，用過硫酸鹽水溶液浸漬或涂敷在聚合物表面或過硫酸鹽水溶液夾在聚合物和透紫外光材料之間形成三明治型結構，對覆蓋過硫酸鹽水溶液的聚合物表面進行紫外光照射進行表面處理。
本發(fā)明的方法改性的聚合物材料為乙烯基或取代乙烯基單體的聚合物、縮合聚合物、開環(huán)聚合物、天然高分子、聚烯烴與其它聚合物或橡膠的共混或共聚料、聚酰胺、鹵化聚合物，芳族聚合物、芳族聚合物與其它聚合物的共混或共聚物或聚脂。例如低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、異丁烯異構化聚合物(TPX)、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、尼龍6(Nylon6)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PSt)、丁苯橡膠(SBR)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。
本發(fā)明所用的透紫外光材料為石英片或透紫外光的聚合物，透紫外光的聚合物為聚烯烴、聚烯烴與其它聚合物或橡膠的共混或共聚料、聚酰胺、鹵化聚合物，芳族聚合物、芳族聚合物與其它聚合物的共混或共聚物。透紫外光的聚合物，例如低密度聚乙烯(LDPE)、流涎法成膜聚丙烯(CPP)、雙向拉伸聚丙烯(BOPP)、高密度聚乙烯(HDPE)、尼龍6(Nylon6)、聚氟乙烯(PVF)或異丁烯異構化聚合物(TPX)。
本發(fā)明用的過硫酸鹽水溶液為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨的水溶液，濃度為1％～30％(重量)。在過硫酸鹽水溶液中還可以加入表面活性劑，過硫酸鹽與表面活性劑的重量比為90～18∶1。
本發(fā)明紫外光照射采用紫外燈，用低壓、中壓、高壓汞燈或其它發(fā)射紫外光波段的設備。例如用高壓汞燈輻照裝置，功率1000w，λ＝254nm處的光強為65±5w/m2，照射時間為5秒～15分鐘。
適用本發(fā)明方法對表面改性的聚合物材料可以是片材、薄膜、纖維及其它的形狀，應保證紫外光能照射到聚合物表面上的同時在聚合物表面可以有效的形成含有過硫酸鹽溶液的薄層。聚合物材料可以是聚合物單一材料、層狀或在底基材料(非金屬或金屬)上的有機涂層。
本發(fā)明在聚合物表面處理使用的過硫酸鹽水溶液，如過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨的水溶液，過硫酸鹽在溶劑水中可以部分或全部產生過硫酸根，這種過硫酸根的產生方式可以是無機鹽的電離、中和、復分解等一切可能的產生方式，還可能通過有機物的某些反應生成過硫酸根，還包括在反應前或反應過程中以物理方式添加可產生過硫酸根的物質。過硫酸根的作用在于自身發(fā)生光解反應離解出具有氧化作用的硫酸陰離子自由基。過硫酸鹽水溶液的濃度可以選用1％(重量)到其最大溶解的濃度，優(yōu)選使用的濃度為30％(重量)。
采用本發(fā)明的方法，當處理的聚合物表面是單一的一層時，可用常規(guī)的浸漬或涂敷方法將過硫酸鹽溶液均勻覆蓋在聚合物改性表面上。如果浸漬或涂敷的溶液與聚合物表面的極性差別過大，可以采用在含過硫酸根的溶液中加入少量表面活性劑(包括離子型，非離子性型，兩性型及它們之間混合使用的復配型)以增加含過硫酸根的溶液對聚合物表面的浸潤性，例如選用十六烷基三甲基溴化銨，這是一種常用的離子型表面活性劑。采用本發(fā)明的方法還可以用于在雙層聚合物內夾過硫酸鹽水溶液的三明治型結構的表面處理。要求上面一層是對紫外光無明顯吸收的聚合物薄膜或片材，下層為聚合物薄膜、片材、纖維或制品表面，將一定量已配好的過硫酸鹽溶液注入雙層聚合物之間，然后用兩片石英片將雙層聚合物壓實，使過硫酸鹽溶液均勻分布在上層聚合物和下層聚合物之間。通過紫外光照射，對上層聚合物和下層聚合物表面同時進行表面改性處理。也可以采用上層材料為石英片等對紫外光無明顯吸收的無機材料，僅對下層聚合物進行表面改性處理。也可以采用上層材料為透紫外光的聚合物，下層材料為聚合物、石英片、玻璃片、云母片或金屬片等，僅對上層聚合物進行表面改性處理。
在紫外光照射下行進表面處理時，對反應溫度無特殊要求，但不能過高而發(fā)生聚合物膜的熱氧化及降解，一般可在室溫下進行。
用本發(fā)明的方法對改性后的聚合物表面用水洗處理以除去表面附著的過硫酸鹽水溶液?？梢圆捎猛ㄓ玫南礈旆椒ㄈ鐩_刷、浸泡等。為保證表面鍵連基團不會在洗滌過程中損失較多，最好使用去離子水浸泡處理方法，表面浸泡時間5～60分鐘，最好不超過10分鐘。洗凈的表面可以采用通常的干燥方法(例如烘干)除水分。烘干處理的干燥溫度不能過高，干燥時間不能過長。因為高溫長時間干燥可能導致表面引入的基團向基體內部旋轉而使表面性能退化。一般推薦使用范圍為40～60℃，干燥時間10分鐘及其以下。為保證后處理的快速性，也可直接再用丙酮沖洗表面以除去水分。
本發(fā)明的方法通過改變過硫酸鹽水溶液的濃度、紫外光照射強度、照射時間以及多次重復行進覆蓋過硫酸鹽水溶液和紫外光照射過程，以達到滿意的處理效果。
本發(fā)明提供一種用紫外光催化手段以促進過硫酸鹽水溶液對聚合物表面的氧化改性作用的方法，由于在于短時間內可以向表面引入大量硫酸離子基團，因此可以在短時間內有效的改善聚合物表面親水性。本發(fā)明提供的方法與以往的熱、Ag+、超聲波催化的過硫酸鹽水溶液處理法的反應機理不同，處理更快速、更有效。本發(fā)明不同于已有的光接枝等紫外光輻照改性技術，由于該方法主要涉及在聚合物表面進行光引發(fā)的聚合反應，向表面引入大量高分子鏈，其原理屬于表面聚合，與本發(fā)明直接向表面引入大量的硫酸基團不同。表面聚合有大量有機溶劑及單體的使用和大量均聚物的生成，后處理較繁瑣，對環(huán)境有一定的污染；表面生成的大量高分子鏈不易分布均勻，當接枝量較高時可導致表面改性層厚度過大，造成接枝表面形態(tài)易發(fā)生明顯變化。
本發(fā)明方法的優(yōu)點在于具有優(yōu)良改性效果的同時，操作簡單、快速、成本低廉、對改性表面損傷極小、對環(huán)境幾乎無污染，表面親水性退化速率慢于等離子體處理。
通過本發(fā)明方法對聚合物表面改性能控制表面親水性擴大應用領域。例如
(1)對薄膜的表面改性PE、PP、PVC、PET等工業(yè)包裝膜的表面親水性的改善，為使用廉價、低污染性的水性油墨提供了可能；PE表面親水性的改善可以制備新型的無霧滴PE棚膜；分離膜內孔的表面親水性改善。
(2)對纖維的表面改性PE、PP纖維的表面親水性改善可以提高它們的染色性，從而可以用作布料；纖維的表面親水性改善還可以為制備抗靜電織物提供一種新型的方法。
(3)對塑料、橡膠制品的表面改性車用保險杠的表面親水性改善可以增加其染色性；軟包裝飲料瓶用PET的表面親水性改善可以增加其與隔氧涂層的親和性。
(4)對特種材料的表面改性感光材料和音像材料用聚酯薄膜的表面親水性改善可以增加其抗靜電性；生物醫(yī)用材料表面親水性的改善可以增加其生物相容性。
聚合物表面在改性前后的親水性變化用空氣/水接觸角表征。接觸角測定是在常溫下進行，使用型號為中國長春市第五光學儀器廠JJC-1型接觸角測量儀測定。每次取5μl去離子水零距離垂直滴在待測表面上之后馬上紀錄空氣/水接觸角的讀數(shù)。每一個樣品取不同位置測定6個點以上。

圖1是表面改性前S2p的X射線光電子能譜圖。
圖2是表面改性后S2p的X射線光電子能譜圖。
具體實施方式
實施例1
表面改性的材料用雙層膜或片材的實例，如表1和表2所示，編號-上層材料-下層材料為1-CPP-CPP(流涎法成膜聚丙烯)膜、2-BOPP-BOPP(雙向拉伸聚丙烯)膜、3-BOPP-PET膜、4-BOPP-HDPE膜、5-LDPE-LDPE膜、6-BOPP-PVC膜、7-BOPP-TPX膜及8-BOPP-EPDM片材。在表1和表2中分別列出了編號1的上層、編號2的上層、編號3的下層、編號4的下層、編號5的上層、編號6的下層、編號7的下層以及編號8的下層表面改性結果。操作步驟如下為采用微量進樣器取100μL已配好的過硫酸銨水溶液注入雙層聚合物之間，然后用兩片石英片將雙層聚合物壓實，過硫酸銨水溶液夾在兩聚合物之間形成三明治型結構，過硫酸銨水溶液均勻分布在雙層聚合物之間，移入高壓汞燈輻照裝置(功率1000w，λ＝254nm處的光強為65±5w/m2)中進行紫外輻照，過硫酸銨水溶液濃度為30wt％，25℃室溫下照射90秒。再用去離子水浸泡表面10分鐘去除表面的過硫酸銨水溶液，在用丙酮沖洗表面以除去表面附著的水分，隨后將膜或片材放置在環(huán)境空氣中靜置5分鐘以使丙酮完全揮發(fā)，之后立即測定表面水接觸角。本發(fā)明與電暈法、等離子體、普通熱過硫酸銨水溶液等方法進行比較，表面改性前后的接觸角列在表1中。本發(fā)明的改性效果與與等離子處理相當，但設備及工藝成本低廉，操作費用低廉。本發(fā)明也顯著優(yōu)于電暈法、普通熱過硫酸銨水溶液處理效果。表1中電暈法處理聚合物表面的接觸角數(shù)據(jù)摘自“改進的聚合物表面改性方法”(中國專利Zl 96195875)，等離子體處理聚合物表面的接觸角數(shù)據(jù)摘自“等離子體引發(fā)與表面改性”(周其鳳，胡漢杰主編.高分子化學，CH6，化學工業(yè)出版社(2001))，普通熱過硫酸銨銨水溶液處理聚合物表面的接觸角數(shù)據(jù)摘自“過硫酸銨水溶液對聚乙烯表面作用的研究”(許惠林，張開.高分子通訊，1984，2101-108)。表2列出了本發(fā)明適用于塑料、纖維和橡膠材料的膜、片的表面在改性處理前后測得的接觸角，表面改性的效果優(yōu)良。此外，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了編號2的上層(BOPP)在改性前后的表面微觀形貌，發(fā)現(xiàn)在放大4500倍的大視場范圍或放大2.2萬倍的高放大倍數(shù)下改性前后表面微觀形貌均無明顯差別。這表明本發(fā)明對改性表面的損傷極小。實施例2
表面改性的材料用雙層膜或雙層片材。編號-上層材料-下層材料為1-BOPP-PVF膜、2-BOPP-PC膜、3-BOPP-Nylon膜及4-BOPP-NBR片材、5-BOPP-SBR片材。操作方法除紫外輻照時間為120秒以外其余條件與實施例1相同。測得表面改性處理前后接觸角列在表3中。實施例3
表面改性的材料用雙層膜的實例。編號-上層材料-下層材料為1-CPP-CPP膜、2-BOPP-BOPP膜、3-BOPP-PET膜、4-BOPP-HDPE膜、5-LDPE-LDPE膜。在表4中分別列出了編號1的上層、編號2的上層、編號3的下層、編號4的下層、編號5的上層表面改性處理前后的接觸角。操作方法除紫外輻照時間為5秒外其余條件同實施例1相同。實施例4
表面改性的材料用雙層膜的實例。編號-上層材料-下層材料為1-CPP-CPP膜、2-BOPP-BOPP膜、3-BOPP-PET膜、4-BOPP-HDPE膜、5-LDPE-LDPE膜。在表5中分別列出了編號1的上層、編號2的上層、編號3的下層、編號4的下層、編號5的上層表面改性處理前后接觸角。操作方法除過硫酸銨濃度為5％外其余條件與實施例1相同。實施例5
表面改性的材料用雙層膜的實例，上層材料-下層材料為CPP-CPP膜。操作方法除過硫酸銨濃度為1％外其余條件同實施例1相同。改性結果為上層表面水接觸角由改性前的99±5°降到改性后的75±5°。實施例6
表面改性的材料用雙層膜的實例，上層材料-下層材料為CPP-CPP膜。操作方法除過硫酸鹽使用過硫酸鉀，其濃度為5％外其余條件同實施例1相同。改性結果為上層表面水接觸角由改性前的99±5°降到改性后的56±5°。實施例7
處理LDPE、PET、CPP、Nylon、PVC、PC單層薄膜表面，采用涂敷法使聚合物表面覆蓋一薄層過硫酸鹽水溶液。在20ml水溶液中加入0.1g離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和9g過硫酸銨，用脫脂棉球將配制的溶液均勻地涂敷在聚合物表面上，立即移入紫外輻照裝置中進行照射，高壓汞燈輻照裝置(功率1000w，λ＝254nm處的光強為65±5w/m2)，25℃室溫下照射180秒。處理后的膜用去離子水浸泡10分鐘，之后對于LDPE、PET、CPP用丙酮沖洗以除去表面附著的水分，隨后將膜放置在環(huán)境空氣中靜置5分鐘以使丙酮完全揮發(fā)；對于Nylon、PVC、PC將其放入箱中烘10分鐘使表面水分完全揮發(fā)。測定表面空氣/水接觸角列入表6中。實施例8
處理LDPE、PET、CPP、Nylon、PVC、PC薄膜表面。在燒杯中加入20ml水、0.1g離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和9g過硫酸銨，將聚合物浸沒在配制的溶液中。保持聚合物表面完全浸沒的條件下(用錫箔紙包裹整個燒杯)，浸泡聚合物25分鐘，之后取出聚合物并立即移入紫外輻照裝置中進行照射，采用高壓汞燈輻照裝置(功率1000w，λ＝254nm處的光強為65±5w/m2)，25℃室溫下照射180秒。處理后的聚合物用去離子水浸泡10分鐘，之后對于LDPE、PET、CPP表面用丙酮沖洗除去表面附著的水分，隨后將聚合物放置在環(huán)境空氣中靜置5分鐘以使丙酮完全揮發(fā)；對于Nylon、PVC、PC將其放入50℃烘箱中烘10分鐘使表面水分完全揮發(fā)。測定空氣/水接觸角列入表7中。實施例9
處理LDPE、PET、CPP薄膜表面，采用涂敷法使改性聚合物表面覆蓋一薄層過硫酸鹽水溶液。操作方法除加入0.5g離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和照射時間為3分鐘外，其余同實施例7。測定空氣/水接觸角列入表8中。實施例10
處理LDPE、PET、CPP、Nylon、PVC、PC薄膜表面，采用浸漬法聚合物表面覆蓋一薄層過硫酸鹽水溶液。在20ml水中加入8.6g過硫酸銨，將聚合物平放入盛有過硫酸銨水溶液的表面皿中，使聚合物完全浸沒。在保持聚合物表面完全浸沒的條件下，將表面皿立即移入紫外輻照裝置中進行照射，采用高壓汞燈輻照裝置(功率1000w，λ＝254nm處的光強為65±5w/m2)，照射15分鐘。也可以將對紫外光無明顯吸收的聚合物膜飄浮在過硫酸銨水溶液表面，進行紫外照射，則對與過硫酸銨水溶液接觸的聚合物表面進行改性。照射后的聚合物用去離子水浸泡10分鐘，對于LDPE、PET、CPP用丙酮沖洗除去表面附著的水分，隨后將聚合物放置在環(huán)境空氣中靜置5分鐘使丙酮完全揮發(fā)；對于Nylon、PVC、PC將其放入50℃烘箱中烘10分鐘使表面水分完全揮發(fā)。測定空氣/水接觸角列入表9中。實施例11
在本實施例中說明用本發(fā)明方法改性聚合物表面后表面親水性能的退化情況。操作方法為將三明治結構預處理得到的本法改性的CPP、LDPE、PET膜(操作方法及條件同實施例1)放入40℃恒溫箱中，測定不同天數(shù)后的表面接觸角。這些實驗結果列在表10中。根據(jù)文獻報道，用氧等離子體處理PP表面，20℃停放7日接觸角由30°增加到80°以上(M.Morra；E.Occhiello；F.Garbassi.J.Colloid.Interface.Sci.，1989，132，504)；而用氮等離子體處理PE表面，室溫下停放3日接觸角由49°增加到65°，用氧等離子體處理室溫下停放3日接觸角也增加到58°(周其鳳，胡漢杰主編.高分子化學，2001，Ch.6，北京化學工業(yè)出版社)。這表明本發(fā)明方法處理聚合物表面具有較慢的耐退化性。實施例12
在本實施例中說明用本發(fā)明方法改性聚合物表面后表面元素組成的變化。操作方法為將三明治型結構預處理得到的本法改性的CPP表面(操作方法除過硫酸銨濃度為5％外，其余同實施例1)進行X射線光電子能譜(XPS)分析。圖1表示表面改性前S2p的X射線光電子能譜圖，圖2表示表面改性后S2p的X射線光電子能譜圖。改性后表面在168.6eV出現(xiàn)S2p峰，已知SO42-中的S的電子結合能約為168.5eV與本結果很接近。這說明表面引入了硫酸基團。
表1
表2表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
權利要求
1、一種聚合物表面改性方法，對含C-H鍵的有機聚合物的膜、片、纖維或制品的表面，用過硫酸鹽水溶液浸漬或涂敷在聚合物表面或過硫酸鹽水溶液夾在聚合物和透紫外光材料之間形成三明治型結構，對覆蓋過硫酸鹽水溶液的聚合物表面進行紫外光照射。
2、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于聚合物材料為乙烯基或取代乙烯基單體的聚合物、縮合聚合物、開環(huán)聚合物、天然高分子、聚烯烴與其它聚合物或橡膠的共混或共聚料、聚酰胺、鹵化聚合物，芳族聚合物、芳族聚合物與其它聚合物的共混或共聚物或聚脂。
3、根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于聚合物為低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、異丁烯異構化聚合物(TPX)、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、尼龍6(Nylon6)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PSt)、丁苯橡膠(SBR)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。
4、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于透紫外光材料為石英片或透紫外光的聚合物，透紫外光的聚合物為聚烯烴、聚烯烴與其它聚合物或橡膠的共混或共聚料、聚酰胺、鹵化聚合物，芳族聚合物、芳族聚合物與其它聚合物的共混或共聚物。
5、根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于透紫外光的聚合物為低度聚乙烯(LDPE)、流涎法成膜聚丙烯(CPP)、雙向拉伸聚丙烯(BOPP)、高密度聚乙烯(HDPE)、尼龍6(Nylon6)、聚氟乙烯(PVF)或異丁烯異構化聚合物(TPX)。
6、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于過硫酸鹽水溶液為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨的水溶液，濃度為1％～30％(重量)。
7、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于在過硫酸鹽水溶液中加入表面活性劑，過硫酸鹽與表面活性劑的重量比為90～18∶1。
8、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于紫外光照射采用紫外燈，用低壓、中壓、高壓汞燈或其它發(fā)射紫外光波段的設備。
9、根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于用高壓汞燈輻照裝置，功率1000w，λ＝254nm處的光強為65±5w/m2，照射時間為5秒～15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明一種聚合物表面改性方法涉及對聚合物表面進行改性處理以提高表面親水性的方法。對含C－H鍵的有機聚合物的膜、片、纖維或制品的表面,用過硫酸鹽水溶液浸漬或涂敷在聚合物表面或過硫酸鹽水溶液夾在聚合物和透紫外光材料之間形成三明治型結構,對覆蓋過硫酸鹽水溶液的聚合物表面進行紫外光照射。透紫外光材料為石英片或透紫外光的聚合物。聚合物材料可以是聚合物單一材料、層狀或在底基材料(非金屬或金屬)上的有機涂層?？梢栽诙虝r間內有效的提高聚合物表面親水性。
文檔編號C08J7/00GK1388153SQ0212566
公開日2003年1月1日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權日2002年7月26日
發(fā)明者楊萬泰, 楊鵬 申請人:北京化工大學