[发明专利]一种润滑膜材料、原料组合物、制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种润滑膜材料、原料组合物、制备方法和应用。其制备方法包括以下步骤：将纺丝液A和纺丝液B通过静电纺丝，制得静电纺丝膜；用润滑剂对所述静电纺丝膜进行润滑处理，即可；纺丝液A为热熔胶溶解在有机溶剂中所得的溶液；纺丝液B为疏水聚合物溶解在有机溶剂中所得的溶液；热熔胶的熔点低于疏水聚合物的熔点；纺丝液A中热熔胶的浓度为5wt％～30wt％；纺丝液B中疏水聚合物的浓度为5wt％～30wt％。本发明的制备方法工艺简单、制备条件温和、成本低、生产效率高、适合工业化生产；制备出的润滑膜材料，透明、防水和防油性能优异、机械强度高、能重复使用，尤其适用于玻璃表面的防水、防雾、抗结冰和防油污。

技术领域

本发明涉及一种润滑膜材料、原料组合物、制备方法和应用。

背景技术

具有自清洁性和抗污染性的固体表面在工业和日常生活中具有广阔的应用前景。但是，目前自清洁表面的制备方法大多存在效率低、工艺复杂、设备昂贵，操作技术要求高，反应条件较为苛刻等问题，只限于实验室研究，难以在工业中推广应用。

静电纺丝法是一种通过向聚合物溶液施加高压电场制备纤维膜材料的技术，制备的纤维直径在微米、亚微米、纳米级范围；制备的纤维膜材料比表面积大，孔隙率高、形貌和尺寸可调控，近年来在制备自清洁材料方面受到广泛关注。然而，由于原材料选择及制备工艺等原因，目前通过静电纺丝法制备的自清洁膜材料机械强度较差，功能较为单一，且不透明，限制了其在玻璃等行业中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中润滑膜材料的制备方法工艺复杂、生产效率低、所用设备或者原料昂贵、反应条件苛刻等缺陷，及现有技术中膜材料机械强度低、使用寿命短、使用不方便、用途局限性大等缺陷，而提供了一种润滑膜材料、原料组合物、制备方法和应用。本发明的制备方法工艺简单、制备条件温和、成本低、生产效率高、适合工业化生产；制备出的润滑膜材料，透明、防水和防油性能优异、机械强度高、能重复使用，尤其适用于玻璃表面的防水、防雾、抗结冰和防油污。

从而，本发明提供了一种润滑膜材料的制备方法，其包括如下步骤：将纺丝液A和纺丝液B通过静电纺丝，制得静电纺丝膜；用润滑剂对所述静电纺丝膜进行润滑处理，即可；所述纺丝液A为热熔胶溶解在有机溶剂中所得的溶液；所述纺丝液B为疏水聚合物溶解在有机溶剂中所得的溶液；所述热熔胶的熔点低于所述疏水聚合物的熔点；所述纺丝液A中热熔胶的浓度为5wt％～30wt％；所述纺丝液B中疏水聚合物的浓度为5wt％～30wt％。所述热熔胶和所述疏水聚合物的浓度低于5wt％时，难以电纺成丝，而是颗粒状，获得的膜材料机械强度差；所述热熔胶和所述疏水聚合物的浓度高于30wt％时，溶液粘度太大不能进行静电纺丝。

本发明中，所述热熔胶可为本领域中常规所述的热熔胶，较佳地具有如下特点：(1)加热后具有粘度；(2)粘结快，可以在几秒至几十秒内完成粘结；(3)适用范围广，可粘结多种基材；所述热熔胶较佳地为聚醋酸乙烯酯(PVAc)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、聚氨酯(PU)、聚酰胺树脂(PA)和共聚酯热熔胶(COPET)中的一种或多种。

其中，所述热熔胶的熔点较佳地为50℃～300℃，更佳地为60℃～180℃，进一步更佳地为100℃～120℃。

其中，所述热熔胶的重均分子量(Mw)较佳地为10万～60万，更佳地为15万～30万，最佳地为20万～25万。

本发明中，所述疏水聚合物可为本领域中常规所述的疏水聚合物，较佳地在静电纺丝后具有一定机械强度，一般指这种薄膜材料的断裂拉伸强度在15MPa以上，断裂伸长率在50％以上的疏水聚合物；所述疏水聚合物较佳地为聚偏氟乙烯(PVDF)、尼龙6(PA6)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯腈(PAN)中的一种或多种。