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专利号: 2018107050599
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括下述步骤:(1)聚苯胺(PANI)的制备

将新蒸馏的苯胺,加入0.2mol/L的盐酸溶液中,在0-5℃下搅拌0.5-2小时后,以1-3秒每滴的速度缓慢滴加过硫酸铵的水溶液,之后0-5℃反应6-10小时,反应液抽滤得到绿色固体,之后分别用甲醇、正己烷、氯仿索氏提取,最后60℃真空干燥12小时,得到盐酸掺杂的聚苯胺;

(2)樟脑磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-CSA)的制备

将盐酸掺杂的聚苯胺粉末中加入聚苯胺粉末质量10%的氨水,常温搅拌12-16小时后,水洗至中性,60℃真空干燥12小时,得到本征态聚苯胺,然后先将樟脑磺酸(CSA)研磨,再加入本征态聚苯胺,充分研磨15分钟后,逐滴加入间甲酚,并持续研磨30分钟,再用高速乳化机高速搅拌30分钟,90℃干燥得到PANI-CSA;

(3)PANI-CSA:PS导电疏水层的制备

将PANI-CSA与PS溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中,然后通过静电纺丝,在干净的载玻片上获得具有荷叶效应的PANI/PS膜,即PANI-CSA:PS导电疏水层;

(4)聚酰胺酰亚胺亲水绝缘层的制备

将3.6773g酰亚胺二酸(DIDA),0.6021g对苯二胺加入15mL的N-甲基吡咯烷酮中,加入

6mL亚磷酸三苯酯(TPP)与6mL吡啶(Py)作为酰化剂,及2.0g氯化钙(CaCl2)与1.0g氯化锂(LiCl)作为吸水剂,惰性气氛下,升温至80℃-120℃,反应2-8小时,反应产物通过乙醇或甲醇沉降处理,然后用温水浸洗多次,所得产物80℃条件下真空干燥8小时,得到聚酰胺酰亚胺,将其溶于间甲酚溶剂后浇注在PANI-CSA:PS导电疏水层表面,在80℃条件下真空干燥4小时,得到聚酰胺酰亚胺亲水绝缘层,由此得到一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜。

2.根据权利要求1所述的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的苯胺为邻甲基苯胺或邻甲氧基苯胺;苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1:

0.8-1:1.3。

3.根据权利要求1所述的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中聚苯胺与樟脑磺酸的质量比为1:1.3-1:1.7。

4.根据权利要求1所述的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述PANI-CSA的结构式如下:其中,0

5.根据权利要求1所述的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的PANI-CSA与PS的质量比为1:10-10:1;PANI-CSA/PS静电纺丝溶液的浓度为5-25%;制得的PANI-CSA/PS导电疏水层的厚度为0.001-0.05mm。

6.根据权利要求1所述的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述的聚酰胺酰亚胺的结构式如下式所示:其中,Ar1是:

Ar2是:

x=1,2,3,5,7,8,9,10,11,13;n=10-200。

7.根据权利要求1所述的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(4)制得聚酰胺酰亚胺亲水绝缘层的厚度为0.01-1mm。

8.一种如权利要求1所述方法制得的一面疏水导电一面亲水绝缘的复合薄膜,其特征在于:所述复合薄膜是由亲水绝缘的聚酰胺酰亚胺层和疏水导电的聚苯胺/聚苯乙烯层复合的双层材料。

9.一种根据权利要求1所述方法制得的一面亲水绝缘,一面超疏水的双层复合薄膜的应用,其特征在于,所述薄膜用于超疏水涂层、静电消除、军事舰艇表面领域。