[發明專利]一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法

有效

• 申請號: 201610035193.3
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105688682B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張國俊;范紅瑋;單玲瓏
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;B01D69/06;B01D71/68
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟a、選取液態低聚物作為膜液A；將疏水性無機納米顆粒均勻地分散于包含固化劑的溶液中形成懸浮液B；

步驟b、將預處理后的多孔基膜固定于載膜臺上并勻速旋轉；

步驟c、分別將膜液A和懸浮液B以霧化方式交替噴涂在所述多孔基膜表面，在60-200℃的反應溫度下，使液態低聚物在所述多孔基膜表面快速發生交聯反應，得到納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜；液態低聚物選自硅油、環氧樹脂、不飽和聚酯、低分子量聚醚、聚脲、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯多元醇、苯乙烯中的至少一種；液態低聚物室溫噴涂的黏度低于500mPa·s；疏水性無機納米顆粒在包含固化劑的溶液中的含量為交聯劑的1％-30％(質量分數)；所述無機納米顆粒的粒徑范圍是0.01-1μm；所述的疏水性無機納米顆粒選自多孔有機骨架材料(MOFs)、沸石分子篩、碳分子篩、二氧化硅(SiO₂)中的至少一種。

2.按照權利要求1所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，所述固化劑為用于使所述液態低聚物發生交聯反應的交聯劑、交聯劑與催化劑的混合物或用于引發所述液態低聚物進行交聯反應的引發劑。

3.按照權利要求1所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，所述多孔基膜選自有機聚合物膜、無機膜或有機/無機雜化膜，且平均孔徑為0.001-100μm。

4.按照權利要求1所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，預處理是指，對所述多孔基膜進行堵孔預處理，使所述多孔基膜的內部孔道充滿去離子水，且表面保持干燥狀態。

5.按照權利要求2所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，交聯劑選自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、硅酸丁酯、二乙氧基硅烷、含氫聚硅氧烷(PMHS)、二甲基硅烷、六亞甲基二異氰酸酯中的至少一種；

所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、二丁基氧化錫、三丙基氧化錫、二丙基氧化錫、氯鉑酸中的至少一種；

所述引發劑選自過氧化苯酰和/或過氧化甲乙酮。

6.按照權利要求2所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，包含固化劑的溶液采用環境友好型溶劑，所述環境友好型溶劑選自去離子水和/或乙醇。

7.按照權利要求2所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，所述包含固化劑的溶液中，所述交聯劑和所述催化劑質量濃度分別為1％-30％和0.1％-5％。

8.按照權利要求1所述一種納米尺度分散的高性能有機/無機雜化膜制備方法，其特征在于，在相對濕度低于60％的環境中，通過采用壓力噴槍分別將所述液態低聚物和所述包含固化劑的溶液以霧化方式交替噴涂在所述多孔基膜表面；

所述壓力噴槍的噴嘴與所述多孔基膜的中心對應設置；控制所述噴嘴與所述多孔基膜中心之間的距離為20-80cm；

所述液態低聚物和所述固化劑溶液的噴涂次數均為1-10次；每次的噴涂時間均為1-10s；每循環一次噴涂過程的時間間隔為0-120s。