[發(fā)明專利]一種聚偏氟乙烯微孔膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710422329.0
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN108993148B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉富;林海波;李田田
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/34
• 代理公司: 杭州華進聯(lián)浙知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 聶智

1.一種聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：

(1)將聚偏氟乙烯溶于一有機溶劑，得到聚偏氟乙烯鑄膜液；

(2)將一驅(qū)動劑覆于一具有粗糙表面的襯底，干燥得到一支撐層，其中所述驅(qū)動劑為甘油、礦物油、植物油、動物油或硅油與乙醇的混合物；

(3)將步驟(1)所得到的聚偏氟乙烯鑄膜液涂覆于支撐層的表面，形成初生膜；

(4)將帶有初生膜的支撐層轉(zhuǎn)移至反應性凝固浴中于40℃～80℃固化，得到帶有支撐層的聚偏氟乙烯微孔膜，其中反應性凝固浴所采用的溶劑為帶有烷氧基硅烷的親水聚合物與混合溶劑的混合物，所述混合溶劑為水與步驟(1)所述有機溶劑中的至少一種的混合物，在固化的過程中，在支撐層中的驅(qū)動劑的作用下帶有烷氧基硅烷的親水聚合物轉(zhuǎn)移并趨于所述初生膜遠離所述支撐層的表面分布，所述親水聚合物發(fā)生自交聯(lián)并分布于聚偏氟乙烯分子鏈之間以實現(xiàn)對聚偏氟乙烯的親水改性，并在所述初生膜的靠近所述支撐層的表面形成微納結(jié)構(gòu)；

(5)將所述帶有支撐層的聚偏氟乙烯微孔膜中的支撐層剝離，得到聚偏氟乙烯微孔膜。

2.如權(quán)利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、磷酸三乙酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、磷酸三甲酯中的至少一種，所述聚偏氟乙烯鑄膜液中聚偏氟乙烯的質(zhì)量分數(shù)為12％～25％。

3.如權(quán)利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述帶有烷氧基硅烷的親水聚合物為親水單體、烷氧基硅烷在引發(fā)劑的作用下聚合制備得到，所述親水單體為N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丁酯、丙烯酸中的至少一種，所述烷氧基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷中的至少一種，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁氰、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮異丁氰基甲酰胺中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述帶有烷氧基硅烷的親水聚合物與混合溶劑的比例為(3g～30g):(100mL)。

5.如權(quán)利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)中將聚偏氟乙烯以及一添加劑溶于一有機溶劑，得到聚偏氟乙烯鑄膜液，其中所述添加劑為無機納米粒子、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇中的至少一種，所述添加劑與所述聚偏氟乙烯鑄膜液的質(zhì)量比為(1～15):100。

6.一種采用如權(quán)利要求1～5任一項所述方法得到的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的材料包括聚偏氟乙烯以及親水聚合物，所述聚偏氟乙烯微孔膜包括相對的第一表面以及第二表面，其中所述第一表面為超親水表面，所述第二表面為超疏水表面，所述親水聚合物趨于所述聚偏氟乙烯微孔膜的第一表面分布而遠離第二表面，所述親水聚合物自交聯(lián)并分布于聚偏氟乙烯的分子鏈之間，所述第二表面包括多個微納結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求6所述的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的第一表面包括多個開孔，所述開孔的孔徑為小于1微米。

8.如權(quán)利要求6所述的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的第一表面的瞬時接觸角α小于30度，5秒內(nèi)接觸角α降為5度以下。

9.如權(quán)利要求6所述的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的第二表面的接觸角β大于140度。