[发明专利]聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层，其特征在于，包含C、O、Si，以及Ti、Zn、Ce、Fe中的一种或多种元素组成；优选包含Si-O-Si、Si-O-Ti、Ti-O-Ti、Si-O-Zn、Zn-O-Zn中至少一种骨架构成的有机-无机杂化材料。

2.根据权利要求1所述的聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层，其特征在于，所述聚合物包括氟塑料薄膜、聚酯薄膜、或聚酰亚胺薄膜；优选地，所述氟塑料薄膜选自聚氟乙烯薄膜、聚偏二氟乙烯薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚薄膜、乙烯-三氟氯乙烯共聚薄膜和聚全氟乙丙烯中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层，其特征在于，所述抗原子氧/截紫外改性膜层的厚度不超过100μm；所述聚合物基材的厚度不超过5mm。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将金属源、Si源和溶剂混合均匀，得到混合溶液，所述金属源选自Ti源、Zn源、Ce源和Fe源中至少一种；

(2)将混合溶液涂敷在聚合物后进行热处理、稳定化处理和二次热处理，得到所述聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Si源为小分子有机硅，优选分子量不超过900，更有选选自卤硅烷、烷氧基硅烷、有机酰氧基硅烷、有机硅醇、有机氨基硅烷、烯基硅烷、卤代烃基硅烷及硅氧烷、氨烃基硅烷、环氧烃基硅烷、氰烃基硅烷、羟烃基硅烷类中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Ti源为小分子Ti源，分子量不超过900；优选自氧化钛、氧基钛、钛酸酯、氯化钛、硫酸钛、醇钛、氨基钛中的至少一种；

所述Zn源为小分子Zn源，分子量不超过900；优选选自氧化锌、氧基锌、醋酸锌、氯化锌、硫酸锌、烯酸锌、脂酸锌、烷基酸锌、乙酰丙酮锌、烷基锌中的至少一种；

所述Ce源为小分子铈源，分子量不超过900；优选选自氧化铈、碳酸铈、醋酸铈、氯化铈、硫酸铈、草酸铈、磷酸铈、硝酸铈铵、硫酸铈铵、异丙醇铈2-甲氧基乙醇铈和乙酰丙酮化铈中的至少一种；

所述Fe源为小分子铁源，分子量不超过900；优选选自氧化铁、氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自烷烃类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂和苯及其衍生物类溶剂中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属源和有机硅源的摩尔比不超过1：0.01。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度不超过400℃；所述稳定化处理为紫外辐照处理、等离子体处理、或臭氧氧化处理，同时保持温度为15～200℃；所述二次热处理的温度为25～400℃。

10.一种权利要求1-3中任一项所述的聚合物表面抗原子氧/截紫外改性膜层在空间环境领域中的应用，其特征在于，用作航天器电池的封装材料或作为背板材料以及离轨帆帆面材料。