[發明專利]聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物多孔通透膜的制備方法

有效

• 申請號: 201811025165.9
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109161047B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李世云;商上;常振軍;張嬌霞
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C08J9/36
• 分類號: C08J9/36;C08J9/26;C08J5/18;C08L25/06;C08L25/08;C08L35/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李瑤

本發明公開了一種聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物多孔通透膜的制備方法，包括：將水溶性聚合物溶液均勻涂覆在基底上，真空干燥使溶劑揮發，在基底表面得到水溶性聚合物層；將聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物溶液均勻涂覆在水溶性聚合物層上，置于恒溫恒濕的環境中，在水溶性聚合物層表面形成薄膜，然后用水浸泡，水溶性聚合物層遇水溶解，薄膜脫落，將脫落得到的多孔通透聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物膜；置于紫外光下照射，得到交聯聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物多孔通透膜。本發明的方法原料廉價易得，制備工藝簡單，制得的多孔通透膜孔徑大小均勻，孔分布均勻，孔的通透性良好，親水性、耐熱性和耐化學性良好，不溶于氯仿、丙酮、四氫呋喃、甲苯等常見有機溶劑。

技術領域

本發明涉及高分子多孔薄膜的制備技術，具體涉及聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物多孔通透膜的制備方法。

背景技術

有序多孔材料在分離膜、超疏水性材料、光子或光電子器件、細胞培養基板和微圖案化模板等眾多領域有著重要的應用前景。在各種制備有序多孔材料的方法中，相對于其它制膜方法，呼吸圖案法安全廉價，不需要復雜的去模板工藝。制備孔徑介于幾百納米到幾十微米之間的聚合物多孔結構材料時，呼吸圖案法具有實驗操作簡單、條件溫和且可以通過實驗條件對孔徑大小實現調控等優點，同時，通過對這些成膜材料進行二次化學處理可以極大地擴展多孔膜所能應用的領域，這些獨特的優勢使其在多孔材料制備領域備受歡迎。

由于目前在呼吸圖案法應用中，液滴穩定性和側向毛細力是決定有序結構的關鍵因素，兩親性聚合物和梳妝共聚物成為呼吸圖案法制備多孔膜的首要選擇原料。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備通透性良好，通孔分布有序，耐高溫，耐化學腐蝕的多孔通透聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物膜的混合溶劑法。

技術方案：本發明提供一種通透多孔聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物膜材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)將水溶性聚合物溶液均勻涂覆在基底上，真空干燥使溶劑揮發，在基底表面得到水溶性聚合物層；

2)將聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物溶液均勻涂覆在步驟1)制得的水溶性聚合物層上，置于恒溫恒濕的環境中，在所述水溶性聚合物層表面形成薄膜，然后用水浸泡，水溶性聚合物層遇水溶解，所述薄膜脫落，即得到多孔通透聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物膜；其中，所述聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物溶液的溶劑為溶劑A和溶劑B的混合溶劑，所述混合溶劑中，溶劑A和溶劑B的體積比為1：3～20，所述溶劑A為甲醇、乙醇、四氫呋喃或丙酮，所述溶劑B為甲苯、二甲苯、氯仿或二硫化碳；

3)將步驟2)制得的多孔通透聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物膜置于紫外光下照射，得到耐候性好的交聯聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物多孔通透膜。

步驟1)中，基底優選為玻璃片、銅片、鋁片、云母片或硅片；水溶性聚合物為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、陽離子淀粉或聚苯乙烯磺酸鈉；水溶性聚合物層的厚度設置為能夠使聚苯乙烯或含聚苯乙烯共聚物薄膜順利成型即可，優選，水溶性聚合物層的厚度為20nm～100μm，進一步優選為50nm～80μm；水溶性聚合物溶液中聚苯乙烯磺酸鈉的濃度為5～150mg/mL，水溶性聚合物溶液的溶劑為水、乙醇或甲醇。在基底和聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物層之間設置水溶性聚合物層，由于水溶性聚合物層的水溶性較好，聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物層成膜過程中排布在溶液中的小水滴可以與水溶性聚合物層連通，在薄膜上形成貫通性良好的孔。