[發明專利]一種基于納米凝膠的智能開關膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710650715.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN109382002B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 劉華文;趙雪婷;張是求;高從堦
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D67/00;B01D71/68;C08F220/54;C08F220/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

1.一種基于納米凝膠的智能開關膜的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟：

(1)將P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠和聚乙二醇分散于N-甲基吡咯烷酮中，攪拌和超聲至納米凝膠完全分散于N-甲基吡咯烷酮中，隨后加入聚醚砜，得到混合物并攪拌至聚醚砜完全溶解，靜置以脫除氣泡，得到均相鑄膜液；基于所述均相鑄膜液總質量，所述聚醚砜的質量含量為13～17％，所述P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠的質量含量為0.65～3.25％，所述聚乙二醇的質量含量為0～18％，余量為N-甲基吡咯烷酮；

(2)將均相鑄膜液澆鑄在潔凈的玻璃板上，用平整的刮刀刮膜，刮好后得到濕膜，立即將濕膜放入乙酸水溶液中進行相分離成膜，將完全相分離的膜浸泡在去離子水中以浸出殘余物，得到所述的智能開關膜；所述乙酸水溶液中乙酸與乙酸水溶液的體積比為10～50：100。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠按以下方法制備：將單體N-異丙基丙烯酰胺、單體甲基丙烯酸、交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、引發劑過硫酸銨、表面活性劑十二烷基硫酸鈉加入到去離子水中，所述N-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸和十二烷基硫酸鈉在去離子水中濃度分別為0.035～0.063mol/L、0.007～0.035mol/L、0.104mmol·L^-1，所述N，N-亞甲基雙丙烯酰胺物質的量濃度為單體N-異丙基丙烯酰胺與單體甲基丙烯酸物質的量濃度和的3～6.5％，所述過硫酸銨物質的量濃度為單體N-異丙基丙烯酰胺與單體甲基丙烯酸物質的量濃度和的1～3.5％，在氮氣保護下，在70～75℃反應2～3小時，獲得P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠懸浮液；然后將P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠懸浮液反復離心和分散以去除殘留的未反應組分，冷凍干燥，得到P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述混合物攪拌至聚醚砜完全溶解，靜置數小時以脫除氣泡的操作為將混合物在50～60℃下攪拌2～3小時，然后40～60℃下靜止6～8小時脫除氣泡。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述將濕膜放入乙酸水溶液的時間控制為10～30分鐘。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述將濕膜放入乙酸水溶液的溫度控制為20～30℃。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述均相鑄膜液澆鑄成濕膜的過程中環境濕度控制為25～35％，環境溫度控制為20～30℃。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述方法為：

(1)將P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠和聚乙二醇分散于N-甲基吡咯烷酮中，在60℃下攪拌3小時，然后在60℃水浴下超聲分散3小時，隨后加入聚醚砜，得到混合物并在60℃下攪拌3小時，然后60℃下靜止6小時脫除氣泡，得到均相鑄膜液；基于所述均相鑄膜液總質量，所述聚醚砜的質量含量為13％，所述P(NIPAM-co-MAA)納米凝膠的質量含量為1.95％，所述聚乙二醇的質量含量為6％，余量為N-甲基吡咯烷酮；

(2)將均相鑄膜液澆鑄在潔凈的玻璃板上，用平整的刮刀刮膜，刮好后得到濕膜，立即將濕膜放入乙酸水溶液中進行相分離成膜，將完全相分離的膜浸泡在去離子水中以浸出殘余物，得到所述的智能開關膜；所述乙酸水溶液中乙酸與乙酸水溶液的體積比為30：100。

8.如權利要求1～7之一所述方法制備的基于納米凝膠的智能開關膜。