[发明专利]静电纺丝制备超疏水二氧化钛膜的方法

摘要

本发明涉及静电纺丝制备超疏水二氧化钛膜的方法。先通过静电纺丝技术制备出粗糙的TiO₂/PVP复合纳米纤维网膜；然后将复合纳米纤维网膜与低表面能物质(如聚甲基硅氧烷等)共同煅烧，在煅烧后TiO₂纤维网膜表面均匀地沉积纳米颗粒状低表面能物质，从而得到复合纳米纤维网膜，该复合纳米纤维网膜为超疏水二氧化钛膜，该膜与水的接触角150.4～154.5°，滚动角小于5°。本发明的超疏水的TiO₂膜材料可被设计运用于防水织物，无损失液体运输，和微流体等领域。本发明方法和设备简单，可大面积制备超疏水的TiO₂膜。采用廉价的低表面能物质与复合纳米纤维网膜共同煅烧，减少了煅烧后TiO₂的疏水化处理步骤。

主权项

1. 一种静电纺丝制备超疏水二氧化钛膜的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：(1)复合膜的制备将聚乙烯吡咯烷酮和钛酸四丁酯溶解在乙醇和醋酸的混合溶剂中，配制成含有3～11wt.％聚乙烯吡咯烷酮及10～40wt.％钛酸四丁酯的前驱体溶液；将该前驱体溶液置于装备有直径为0.32～1.43mm针头的静电纺丝装置的给料装置中，采用1.5～2.5kV/cm的工作电压强度进行静电纺丝；在移动的玻璃基底上收集得到粗糙的聚乙烯吡咯烷酮与二氧化钛复合纳米纤维网膜；(2)复合膜的煅烧在步骤(1)得到的负载聚乙烯吡咯烷酮与二氧化钛复合纳米纤维网膜的玻璃基底的网膜上，按每平方分米步骤(1)得到的聚乙烯吡咯烷酮与二氧化钛复合纳米纤维网膜的量，均匀涂覆0.1～1g低表面能物质；然后将该聚乙烯吡咯烷酮与二氧化钛复合纳米纤维网膜与玻璃基底一起置于马弗炉中，以1.5～3℃/min的升温速度升至450℃；然后在该温度下持续煅烧3～5小时，除去聚乙烯吡咯烷酮，制备得到超疏水二氧化钛膜；所述的低表面能物质是聚甲基硅氧烷、硅油、氟硅烷或废弃的硅橡胶中的一种。