[發明專利]一種交聯固化聚合物膜成型模具及其使用方法

有效

• 申請號: 202210166976.0
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114536626B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 朱晨潤;張麗;盧志峰;張杰;喬來紅
• 申請（專利權）人: 泰州禾益新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C39/26
• 分類號: B29C39/26;B29C39/02;C08J5/18;C08L71/02;B29L7/00
• 代理公司: 南京禾祁專利代理事務所(普通合伙) 32462
• 代理人: 孟捷

本申請涉及一種交聯固化聚合物膜成型模具及其使用方法。所述交聯固化聚合物膜成型模具包括模具型腔和模具蓋板，模具蓋板朝向模具型腔的一側陣列設置有多個第一凸臺，模具型腔的底部陣列設置有多個第二凸臺；所述第一凸臺與所述第二凸臺錯位、等距排列；所述模具蓋板上還陣列設置有多個氣孔，且所述多個氣孔的位置與所述第二凸臺的位置一一對應。第一凸臺和第二凸臺均具有正四棱臺結構，可以在成型的交聯固化聚合物膜中形成具有正四棱臺結構的三維凹槽，有利于料液的滲透擴散，提高膜的滲透通量。

技術領域

本申請涉及聚合物分離膜制備技術領域，具體涉及一種制備交聯固化聚合物膜的成型模具及其使用方法。

背景技術

汽油是工業社會最重要的燃料，同時，汽油的燃燒產物也是空氣中的硫氧化物最直接的污染來源。為了保護環境，生產超低硫含量的清潔汽油已成為世界范圍內的重要課題。

目前，用于滲透汽化的脫硫膜主要是二維結構的聚合物膜，如聚二甲基硅氧烷PDMS、聚乙二醇PEG、乙基纖維素EC、聚醚嵌段酰胺PEBAX、聚氨基甲酸酯PU、聚酰亞胺PI。聚合物膜的低滲透通量嚴重地制約了滲透膜的工業應用。通常情況下，受到二維結構的聚合物膜的結構和材質的限制，其滲透通量和富硫因子之間存在trade-off效應，難以得到兼具高富硫因子和高滲透通量的聚合物滲透膜。例如，純PEG膜，其富硫因子可高達12.59，但是，滲透通量卻只有1.1Kg/m2*h。

因此，為了打破聚合物膜的trade-off效應，得到兼具高富硫因子和高滲透通量的聚合物膜，本申請旨在打破傳統二維結構的聚合物膜的思維限制，提供一種能夠制備具有三維結構的交聯固化聚合物膜的成型模具及其使用方法。

發明內容

為了解決現有的二維聚合物膜所存在的高滲透通量和高富硫因子不能兼得的矛盾，本申請提供了一種能夠制備具有三維結構的交聯固化聚合物膜的成型模具及其使用方法。利用該模具，可以制得兼具高滲透通量和高富硫因子的交聯固化聚合物膜，為交聯固化聚合物膜的產業應用提供支持。

一種交聯固化聚合物膜成型模具，包括模具型腔和模具蓋板，模具蓋板朝向模具型腔的一側陣列設置有多個第一凸臺，模具型腔的底部陣列設置有多個第二凸臺；所述第一凸臺與所述第二凸臺錯位、等距排列；所述模具蓋板上還陣列設置有多個氣孔，且所述多個氣孔的位置與所述第二凸臺的位置一一對應。

優選地，相鄰的兩個所述第一凸臺的間距R1為6-10mm；相鄰的兩個所述第二凸臺的間距R2為6-10mm。更優選地，R1＝R2。

其中，所述第一凸臺的高度小于所述模具型腔的深度，所述第二凸臺的高度小于所述模具型腔的深度，且，所述第二凸臺的高度小于所述第一凸臺的高度。由此，可以在模具內部交聯固化形成二維連續且具有三維凹凸結構的聚合物膜。

進一步地，所述第一凸臺包括靠近模具蓋板的立方臺和設置在立方臺上的第一正四棱臺。其中，所述第一正四棱臺的第一底面與所述立方體臺的頂面共用。所述第一正四棱臺中，與所述第一底面相對的面為第二底面，且第一底面的邊長大于第二底面的邊長。

所述立方臺中，立方體的邊長A1為5-8mm，所述第一正四棱臺中，第一底面的邊長A2為5-8mm，且A1＝A2，第二底面的邊長A3為3-7mm，且A3小于A2。

進一步地，所述第二凸臺為第二正四棱臺，且所述第二正四棱臺的下底面設于模具型腔的底表面，與所述下底面相對的底面為上底面。優選地，所述下底面的邊長B1為5-8mm，所述上底面的邊長B2為3-7mm，且B1大于B2。更優選地，A1＝A2＝B1，且A3＝B2，第一正四棱臺與第二正四棱臺的尺寸完全相同。

通過將模具的成型部為設置為正四棱臺結構，可以得到具有正四棱臺結構的三維凹槽，并確保了三維凹槽具有槽口大、槽底小的結構，有利于增加聚合物膜的滲透面積。同時，三維凹槽呈向外擴展的形狀，有利于料液的滲透擴散，提高膜的滲透通量。