一种具有双疏性的功能性覆盖膜的制备方法

本发明涉及有机膜的制备方法，具体涉及具有双疏性的功能性覆盖膜的制备方法，属于环保行业的固废处理领域。

背景技术：

1、随着人口增长，城市化进程加速，中国每年会生产3亿吨动物粪便及6000万吨以上的食物垃圾，如果不能妥当处理这些固体废物，会严重污染土壤和水，并威胁人类生活，堆肥是一种合理利用资源的有效方法。目前，好氧堆肥的堆温较高，能够最大限度地杀灭病原菌，且所需周期短，臭气发生量少，是堆肥化的首选。膜覆盖技术(mct)是一种将堆体与周围空气相对隔离进行好氧发酵的静态条垛堆肥方法，能够极大的缓解臭气对环境的影响。聚四氟乙烯(ptfe)膜是mct中被广泛应用的防水透湿织物。

2、在有机膜中，ptfe膜具有良好的疏水性，韧性，弹性和耐磨性也更好，且具有优异的化学稳定性。在同类材料中，ptfe膜的热稳定性更突出。除此之外，ptfe膜是一种能耐高温、低温的好材料，具有优良的介电性能。在零摄氏度以上，它不会受到频率、温度、湿度和腐蚀性气体的影响。但ptfe极易被油性气溶胶污染，而食物垃圾中含有大量的油脂。一旦ptfe被油污污染，就会导致膜孔径被堵塞，从而降低透气性。

3、因此在尽量不影响其疏水性和透气性的情况下，对ptfe膜进行改性，从而达到疏油的效果。作为功能性覆盖膜应用于好氧堆肥，膜需要具有一定的阻氨能力。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种双疏功能性覆盖膜的制备方法。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种具有双疏性的功能性覆盖膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

3、1)取适量的聚三氟丙基甲基硅氧烷(ptfpms)溶于一定量的四氢呋喃(thf)溶液中，并加入适量的全氟癸基三氯硅烷(pfts)。

4、2)对步骤1)得到的溶液搅拌，然后将二氧化硅(sio2)纳米粒子加入溶液中超声处理一段时间，再放入球磨机中研磨一段时间。

5、3)将上述溶液倒入喷瓶中，调节喷涂压力，将ptfe双向拉伸膜作为底膜对其表面进行喷涂一段时间。

6、4)将步骤3)得到的ptfe膜放入去离子水中浸泡一段时间，然后放入烘箱中干燥。

7、优选地，上述步骤1)中的ptfpms在thf溶液中的浓度为0.2～0.6μl/g。

8、优选地，上述步骤1)中加入pfts在thf溶液中的浓度为1～5μl/g。

9、优选地，上述步骤2)中sio2纳米粒子的直径为10～50nm。

10、优选地，上述步骤2)中sio2纳米粒子与溶液的质量比为1:100～500。

11、优选地，上述步骤2)中的搅拌时间为1～3h，超声处理时间为20～40min，球磨机研磨时间为1～2h。

12、优选地，上述步骤3)中的喷涂压力为0.1～0.5mpa，喷涂时间为5～60s。

13、优选地，上述步骤4)中浸泡时间为1～2h，烘箱内50～70℃干燥20～40min。

14、有益效果：本发明制备工艺简便，操作简单。商业ptfe膜本身具有较强的疏水性，对水的接触角可达145°，而对于低表面张力液体(如正十六烷)，极易在膜表面铺展。本发明中改性后的ptfe膜对水的接触角仍保持在150°以上，而对正十六烷的接触角也可达120°以上，改性膜具有微纳米结构且表面能低，使其具备疏水疏油性能，尤其是疏油性较原膜大幅度提升，且其透气性相对于原膜相差不大，可延长其在含油堆肥中的使用寿命。同时膜孔径有所减小，一定程度上能够提高阻氨效率。

技术特征：

1.一种具有双疏性的功能性覆盖膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中的ptfpms在thf溶液中的浓度为0.2～0.6μl/g。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中加入pfts在thf溶液中的浓度为1～5μl/g。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中sio2纳米粒子的直径为10～50nm；sio2纳米粒子与溶液的质量比为1:100～500。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中的搅拌时间为1～3h，超声处理时间为20～40min，球磨机研磨时间为1～2h。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中的喷涂压力为0.1～0.5mpa，喷涂时间为5～60s。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中浸泡时间为1～2h，烘箱内50～70℃干燥20～40min。

技术总结
本发明公开了一种具有双疏性的功能性覆盖膜的制备方法，是将聚三氟丙基甲基硅氧烷溶于四氢呋喃溶液中，并加入全氟癸基三氯硅烷，搅拌后加入二氧化硅纳米粒子超声处理，再喷涂到聚四氟乙烯底膜上而得。本发明改性后的膜具有微纳米结构且表面能低，使其具备疏水疏油性能，尤其是疏油性较原膜大幅度提升，且其透气性相对于原膜相差不大，可延长其在含油堆肥中的使用寿命。

技术研发人员：周勇,蔡丹蓉,高从堦
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15