本发明专利技术属于膜材料技术领域，公开了一种SPEEK‑PVDF气体调节复合膜及制备与应用。所述制备方法为：将PEEK加入到容器中，然后加入浓H2SO4，加热搅拌至PEEK完全溶解，得到棕黄色溶液，将所得棕黄色溶液滴加到冰水混合物中，形成白色固态物，固态物经洗涤、干燥，得到SPEEK；将SPEEK和PVDF一起溶于DMF中，得到铸膜液，然后将铸膜液在平板上流延成膜，干燥，揭膜，得到所述SPEEK‑PVDF气体调节复合膜。本发明专利技术的制备方法简单，成膜条件易于控制，所得SPEEK‑PVDF气体调节复合膜对果蔬的呼吸有明显的抑制作用，可应用与果蔬气调保鲜。
A SPEEK PVDF gas regulating composite membrane and preparation and Application
The invention belongs to the technical field of membrane materials and discloses a SPEEK PVDF gas production and application of composite film and its regulation. The preparation method comprises adding PEEK to a container and adding a concentrated H
【技术实现步骤摘要】
一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜及制备与应用
本专利技术属于膜材料
，具体涉及一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜及制备与应用。
技术介绍
新鲜果蔬贮藏保鲜是食品领域中的一项重要课题。新鲜果蔬是人们生活中必不可少的食品，但其组织含水量高，易腐败变质，常温保存期短，在生产上有很强的季节性，易变性，区域性等缺点。国内外关于果蔬保鲜技术的研究日益增多，且研究方向逐渐向材料学、食品化学、有机化学、生物学、机械工程学等诸多领域发展。现阶段主要的保鲜技术有保鲜膜、冷藏、杀菌、辐照等，气调保鲜膜因操作简单，实用，成本低以及保鲜效果好，成为果蔬贮藏保鲜的首选方法。果蔬气调保鲜技术是指在一定温度和湿度条件下，通过控制贮藏环境的气体组成来达到保持果蔬品质、延长果蔬贮藏保鲜期的方法。包装膜材料是气调保鲜包装的基础，保鲜膜在制作的过程中根据分子直径大小在膜上留有一些孔径，控制不同大小的气体分子通过，主要作用是将保鲜膜内部不利于果蔬保鲜的气体排出外部，将一些有利于保鲜的气体存留在保鲜膜内，控制保鲜膜内部的氧气与二氧化碳，从而降低果蔬呼吸作用，减少营养消耗，达到保鲜效果。气调包装对包装膜材料的性能及品种有较高的要求，在我国还未获得广泛应用。膜技术的关键是膜材料，常用的膜材料有聚醚醚酮(PEEK)、聚偏氟乙烯(PVDF)、醋酸纤维素(CA)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)等。聚醚醚酮(PEEK)是芳香族结晶性热塑性聚合物，是一种高性能工程特种塑料，它具有高耐热性、耐辐射、耐化学药品、抗冲击强度高、耐磨性和耐疲劳性好、阻燃、电性能优异等特点。此外，另外一种材料聚偏氟乙烯(PVDF)也是一种综合性能优良的工程塑料，它具有优良的热稳定性和化学稳定性、耐腐蚀性强、耐老化性强、低摩擦系数、机械强度高以及易成膜等特点。PEEK和PVDF因具有优异的性能，已经在医疗、能源、航空以及食品等领域成为必不可少的重要材料，但是由于PEEK的性质稳定，难溶于几乎所有溶剂，且其熔点高，难以加工成膜，因此，单一的PEEK作为膜材料，其应用受到较大的限制。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的SPEEK-PVDF气体调节复合膜。本专利技术的再一目的在于提供上述SPEEK-PVDF气体调节复合膜在果蔬气调保鲜中的应用。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜的制备方法，包括如下制备步骤：(1)将聚醚醚酮(PEEK)加入到容器中，然后加入浓H2SO4，加热搅拌至PEEK完全溶解，得到棕黄色溶液，将所得棕黄色溶液滴加到冰水混合物中，形成白色固态物，固态物经洗涤、干燥，得到磺化聚醚醚酮(SPEEK)。(2)将磺化聚醚醚酮(SPEEK)和聚偏氟乙烯(PVDF)一起溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到铸膜液，然后将铸膜液在平板上流延成膜，干燥，揭膜，得到所述SPEEK-PVDF气体调节复合膜。优选地，步骤(1)所述的洗涤是指用去离子水洗涤至洗涤液pH为中性；所述的干燥是指在60℃下干燥24h。优选地，步骤(2)中所述SPEEK与PVDF加入的质量比为1:1～1:3；所述铸膜液中SPEEK和PVDF总的质量浓度为5％～15％。优选地，步骤(2)中所述的铸膜液在使用前先经离心去除不溶物。优选地，所述的平板是指玻璃平板，所述玻璃平板在使用前先用洁净剂清洗，后经稀酸漂洗，再用无水乙醇浸泡，最后用超纯水冲洗干净，烘干备用。优选地，步骤(2)中所述的干燥是指在60～80℃下干燥8～12h。步骤(2)中所述的揭膜是指浸入去离子水中进行揭膜。一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜，通过上述方法制备得到，所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜的厚度为17～24μm。上述SPEEK-PVDF气体调节复合膜在果蔬气调保鲜中的应用。本专利技术的原理为：通过在PEEK分子中接枝磺基基团，制备磺化聚醚醚酮(SPEEK)，SPEEK不仅具有类似于PEEK的优良特性，而且SPEEK可以溶解在DMF、DMAc等常见有机溶剂中；制得的SPEEK复合PVDF，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，采用溶液挥发法制备SPEEK-PVDF气体调节复合膜。通过控制溶剂、铸膜液浓度、烘干温度、制膜方式等制膜条件，以及根据气调膜的分离特性，获得适合果蔬气调保鲜的选择性透气膜。本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜厚度为17～24μm，以SPEEK-PVDF复合膜保存果蔬，其终态的CO2的浓度水平下降近一半，对果蔬的呼吸有明显的抑制作用，可应用与果蔬气调保鲜；(2)本专利技术采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，通过溶剂挥发法形成大小不均一的孔径，使复合膜具有良好的不对称气体调节功能，其制备方法简单，成膜条件易于控制，具有良好的工业化应用前景。附图说明图1和图2分别为本专利技术实施例1和实施例2所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜的整体形貌图；图3和图4分别为本专利技术实施例2所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜的表面电镜扫描图和断面电镜扫描图；图5为新鲜上海青在本专利技术所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜包裹下的呼吸强度测定结果图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)准确称取10g聚醚醚酮(PEEK)棕色圆柱颗粒放入烧瓶中，缓慢倒入200mL98％浓H2SO4，置于恒温水浴锅机械搅拌加热。在60℃、300r/min条件下搅拌7h至PEEK完全溶解，得到棕黄色溶液。将上述棕黄色溶液缓慢滴加到大量冰水混合物中，形成白色固态物，再用去离子水多次洗涤，直到洗涤液pH接近7。将洗涤的聚合物于烘箱60℃下干燥24h，得到产物磺化聚醚醚酮(SPEEK)。(2)准确称取2g磺化聚醚醚酮(SPEEK)和2g聚偏氟乙烯(PVDF)固体，放入准备好的100ml烧杯中，缓慢倒入50mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)，置于恒温磁力搅拌器搅拌，保持在60℃、500r/min条件下搅拌均匀，得到溶解粗液。将上步骤粗液分装于离心管中，于5000r/min转速下离心5min，重复离心的步骤2～3次，取上清液即为铸膜液。平面玻璃先用洗涤剂清洗，后稀酸漂洗，再用无水乙醇浸泡数小时后，最后用纯净水冲洗干净。将适量的铸膜液倒在玻璃板表面流延成厚度均匀的膜液，平稳放入烘箱中减压烘干，60℃下干燥12h，取出，待自然冷却后浸入去离子水中，揭膜，在室温下晾干，保存，得到所述SPEEK-PVDF气体调节复合膜。本实施例所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜的整体形貌图如图1所示。所得SPEEK-PVDF气体调节复合膜的厚度为21μm。实施例2(1)准确称取10g聚醚醚酮(PEEK)棕色圆柱颗粒放入烧瓶中，缓慢倒入200mL98％浓H2SO4，置于恒温水浴锅机械搅拌加热。在60℃、300r/min条件下搅拌7h至PEEK完全溶解，得到棕黄色溶液。将上述棕黄色溶液缓慢滴加到大量冰水混合物中，形成白色固态物，再用去离子水多次洗涤，直到洗涤液pH接近7。将洗涤的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SPEEK‑PVDF气体调节复合膜的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将PEEK加入到容器中，然后加入浓H
【技术特征摘要】
1.一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将PEEK加入到容器中，然后加入浓H2SO4，加热搅拌至PEEK完全溶解，得到棕黄色溶液，将所得棕黄色溶液滴加到冰水混合物中，形成白色固态物，固态物经洗涤、干燥，得到SPEEK；(2)将SPEEK和PVDF一起溶于DMF中，得到铸膜液，然后将铸膜液在平板上流延成膜，干燥，揭膜，得到所述SPEEK-PVDF气体调节复合膜。2.根据权利要求1所述的一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的洗涤是指用去离子水洗涤至洗涤液pH为中性；所述的干燥是指在60℃下干燥24h。3.根据权利要求1所述的一种SPEEK-PVDF气体调节复合膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述SPEEK与PVDF加入的质量比为1:1～1:3；所述铸膜液中SPEEK和PVDF总的质量浓度为5％～15％。4.根据权利要求1所述的一种SP...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖凯军，杨小翠，何其，李华玉，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州德工明信环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。