[發明專利]一種耐熱高強防水膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110682565.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113338071A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 付麗君;鄭亭路;莊銳;姚坤承;高立花;張宇;周振宇
• 申請（專利權）人: 山東聚芳新材料股份有限公司
• 主分類號: D21H13/26
• 分類號: D21H13/26;D21H15/02;D21J7/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

本發明涉及聚合物納米材料和膜材料領域，具體涉及一種耐熱高強防水膜及其制備方法。本發明利用利用芳綸納米纖維尺度結構、高強高模、大長徑比、耐溫性和濕強度俱佳的特點，并通過間位短切纖維增強，原料按質量等比例混合備漿；減壓過濾得到薄膜。本發明通過合理的原料選配，成膜均勻性好，強韌性、耐磨性均明顯提高，綜合質量更好，且具有優異的耐熱效果，耐老化性好，抗菌防霉，有效使用壽命顯著延長，大大提高了使用經濟效益。

技術領域

本發明涉及聚合物納米材料和膜材料領域，具體涉及一種耐熱高強防水膜及其制備方法。

技術背景

芳綸纖維分子鏈中含有大量共軛的苯環和酰胺結構，剛性很強再加之分子鏈間形成大量氫鍵，使其具有超高強度(≥2.9Gpa)，比強度是鋼絲的5～6倍；高模量(≥100Gpa)，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍；耐高溫，在560℃下，不分解，不熔化；耐酸耐堿；密度小(是鋼材的1/5)；具有良好的阻燃性，極限氧指數29以上，屬于B1級難燃材料。

膜材料在市場上所占的份額越來越大，已經廣泛地應用于食品、醫藥、化工等領域。隨著社會的發展，膜材料除了要滿足于包裝、便攜等必要功能，同時，膜材料的功能性，包括防水、耐熱、防霉等功能也逐漸受到人們的關注。目前市場上存在的膜材料，無法同時兼顧防水、耐熱、防霉、耐腐蝕等性能，需加入大量的助劑或與其他材料復合使用。由于助劑不穩定性及毒理性，使得產品具有一定的危險性，且加工工藝復雜化，導致市場應用受限。

PPTA薄膜和纖維一樣具有廣泛的用途。目前制備PPTA薄膜最常用的方法是先將PPTA纖維短切，然后再打漿成漿粕，然后再抄制成薄膜。比如中國專利CN112609493A提出了一種典型制備對位芳綸紙的工藝，主要經過打漿、成型上網、壓榨干燥和壓光成型等工藝得到薄膜，制備過程較為復雜，成本較高。又比如中國專利CN104403119A提出了一種聚對苯二甲酰對苯二胺薄膜的制備方法，該方法以對苯二甲酰和對苯二胺為原料，通過聚合、分散得到均勻穩定的成膜懸浮液，經過減壓過濾、加壓干燥得到薄膜成品。該方法制膜工藝簡單、過程安全，但產品力學性能有待提升。

因此，隨著經濟的發展和生活質量的不斷提高，為了適應日常生活工作及商業需求，研制出一種多功能膜材料至關重要。

發明內容

針對目前存在的問題，本發明利用芳綸納米纖維尺度結構、高強高模、高長徑比、耐溫性和濕強度俱佳等性能，提出了一種耐熱高強防水膜及其制備方法，該方法制備的產品成膜均勻性好、收縮率小、強度高，綜合質量更好，且具有優異的耐熱防水性、耐折性、耐酸堿腐蝕、抗菌防霉，有效使用壽命顯著延長，可作為防水隔熱保護材料，如冰箱冷藏集裝箱等。

為了實現上述的目的，本發明采用以下的技術方案：

一種耐熱高強防水膜，其組成原料包括：間位芳綸短切纖維和對位芳綸納米纖維，按照纖維絕干重量計，其質量比為：5～70:100，具體制備步驟如下：

(1)配置質量濃度為1‰～5‰的對位芳綸納米纖維分散液，使納米纖維充分分散；

(2)配置質量濃度為0.1‰～1‰的間位芳綸短切纖維漿料，使漿料充分分散；

(3)備漿：將配置好的芳綸納米纖維分散液和間位芳綸短切漿料混合，用打漿機進行打漿處理，打漿濃度控制在0.1‰～2‰；。

(4)成膜：取上述步驟(3)的成膜漿料，在室溫下通過常壓或減壓過濾,濾去成膜漿料中的液體，得到均勻的薄膜，將得到的薄膜進行常壓或加壓冷凍干燥，得到薄膜成品。

步驟(4)中所述的減壓過濾的負壓為-0.1～0Mpa；所述的冷凍干燥的壓力為0～5MPa,干燥溫度為-70℃～-45℃。