一种复合导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种复合导电膜及其制备方法，包括：1)将有机溶剂、致孔剂、高分子材料在室温下搅拌混合均匀，脱泡得到空白铸膜液，备用；2)将无纺布固定在平板上，然后用刮膜器将空白铸膜液均匀涂覆在无纺布表面，然后进行相转化成膜，分相结束后用水浸没去除残留的有机溶剂，得到空白膜；3)配制FeCl3溶液作为氧化剂，将空白膜浸渍于氧化剂中，待氧化剂均匀涂覆空白膜后取出，然后自然晾干获得均匀负载氧化剂的空白膜；4)将均匀负载氧化剂的空白膜和EDOT置于密闭容器中，然后密封放在烘箱中反应，得到复合导电膜。本发明专利技术采用的低成本的PET无纺布作为支撑层，在保证高通量、高强度、高亲水性的前提下，大幅度提高了复合导电膜的导电性。

Composite conductive film and preparation method thereof

The invention discloses a composite conductive film and its preparation method, including: 1) the organic solvent and pore forming agent, polymer material mixed evenly stirring at room temperature, defoaming blank casting solution, standby; 2) the non-woven fabric on the flat plate, and then use the wiper blank casting solution evenly coated the non-woven fabric surface, and then is converted into a film, organic solvent phase after water immersion to remove residual, get blank film; 3) prepared FeCl3 solution as oxidant, the blank membrane impregnated with oxidizing agent, oxidizing agent to be uniformly coated blank membrane was removed, and then dried to obtain a uniform load of blank membrane oxidant 4); the uniform load of oxidizing agent blank membrane and EDOT in a closed container, and then placed in an oven sealing reaction, composite conductive film. The low cost PET non-woven fabric is used as the supporting layer, and the conductivity of the composite conductive film is greatly improved under the premise of ensuring high throughput, high strength and high hydrophilicity.

【技术实现步骤摘要】
一种复合导电膜及其制备方法
本专利技术属于分离膜制备及改性
，特别涉及一种复合导电膜及其制备方法。
技术介绍
基于外加电场强化膜面静电排斥作用的膜污染控制技术，主要针对带负电荷的有机膜污染物，因电能消耗较低、可强化微生物代谢、电场施加形式及强度可控性高、膜污染控制效果好而日益受到重视。传统的电控膜污染技术需要布置独立的阴极及阳极，这将对膜污染控制效率、能耗、膜组件填充密度、扩大化应用潜力及投资成本造成负面影响。而本身具备导电性的膜材料则可兼具电极功能，从而简化装置结构。近几十年来，导电膜技术作为一种创新、高效、节能、低导电率、耐磨损、机械性能好的膜污染操作控制技术，迅速应用于电化学通讯、医疗、军事微电子行业、航空航天、应用、军工业、纺织工业以及水处理等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益。于此同时，在膜
担任主导作用的导电聚合物亦得到广泛的关注。但是现有技术制备的高分子导电膜存在通量、导电性与机械强度不能同时提高、亲水性差、投资高、易污染等问题。平板膜作为有机高分子膜的一种重要形式，也存在上述问题。因此众多研究者针对导电聚合物提出各种解决办法，例如聚吡咯改性滤布、不锈钢网、碳材料改性膜及镍金属膜等，但是这些膜材料制备过程复杂、成本偏高、导电性不够好，目前尚无法大规模应用于水处理过程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合导电膜及其制备方法，以针对现有技术制备的导电膜在应用中存在的缺陷，例如导电膜的机械强度和表面亲水性不能同时提高，导电膜的导电性不够好导致复合膜抗污染性能低等问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种复合导电膜的制备方法，包括以下步骤：1)空白铸膜液的制备：将有机溶剂、致孔剂、高分子材料在室温下搅拌混合均匀，在恒温下静置脱泡，得到空白铸膜液，备用；2)空白膜的制备：将无纺布固定在平板上，然后用刮膜器将步骤(2)所得的空白铸膜液均匀涂覆在无纺布表面，然后将其迅速置于凝胶浴中进行相转化成膜，分相结束后用水浸没去除残留的有机溶剂，得到空白膜；3)空白膜的表面改性：配制FeCl3溶液作为氧化剂，将空白膜浸渍于氧化剂中，待氧化剂均匀涂覆空白膜后取出，然后自然晾干获得均匀负载氧化剂的空白膜；4)导电膜的制备：将均匀负载氧化剂的空白膜置于密闭容器中，量取EDOT液体于玻璃皿，玻璃皿放在密闭容器底部中央，然后将密封好的密闭容器放在烘箱中反应，得到复合导电膜。进一步的，空白铸膜液按照下述质量百分比的原料制备而成：有机溶剂82wt％、致孔剂5wt％、高分子材料13wt％。进一步的，所述无纺布是聚酯无纺布。进一步的，有机溶剂均为二甲基乙酰胺，致孔剂均为聚乙烯基吡咯烷酮，高分子材料均为聚偏氟乙烯。进一步的，步骤1)中静置脱泡的时间为24h；步骤4)中烘箱的温度为80℃，时间为8h。进一步的，氧化剂的浓度为100g/L。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用表面改性制备导电膜材料，采用的低成本的PET无纺布作为支撑层，在保证高通量、高强度、高亲水性的前提下，大幅度提高了膜材料的导电性。具体实施方式以下结合具体实例对本专利技术作进一步的说明，但是所述实例并不构成对本专利技术的限制。本专利技术一种复合导电膜的制备方法，包括以下步骤：将82wt％二甲基乙酰胺、5wt％聚乙烯基吡咯烷酮及13wt％聚偏氟乙烯在室温下溶解搅拌8h，在室温下静置脱泡24h，得到均质空白铸膜液，备用；将无纺布(选取PET无纺布)固定在玻璃平板上，然后用刮膜器将已制备好的均质铸膜液均匀涂覆在无纺布表面，迅速置于凝胶浴(凝胶浴采用水浴)中进行相转化成膜，所得膜置于自来水在室温中中去除残留的有机溶剂二甲基乙酰胺，得到空白膜。配制100g/L浓度的FeCl3作为氧化剂，将上述所得的空白膜浸渍于氧化剂中，待其完全浸湿后取出，然后自然晾干，获得均匀负载氧化剂的空白膜。将均匀负载氧化剂的空白膜(32cm×20cm×2)置于密闭容器中，量取0.4mL3,4乙烯二氧噻吩(EDOT)液体于玻璃皿，玻璃皿放在密闭容器底部中央，然后将密封好的密闭容器放在烘箱中在80℃下反应8h，得到表面改性的复合导电膜。对空白膜和表面改性的复合导电膜进行性能测试，数据如表1和表2：表1空白膜和表面改性的复合导电膜的特性性能空白膜复合导电膜接触角(°,0S即时,n＝3)68.56±2.1162.67±1.28接触角(°,8S延时,n＝3)63.01±0.3757.98±2.83注：空白膜和表面改性的复合导电膜分别测了即时和延时(t＝8s)接触角。表2表面改性的复合导电膜的电阻注：通过四探针仪测量复合导电膜的电阻、方阻以及电阻率，通过电流选取100nA，选取了五张膜样品，每张膜选取了五个不同位置测出的上述结果。从表1和表2可以看出，本专利技术采用表面改性制备导电膜材料，采用的低成本的PET无纺布作为支撑层，在保证高通量、高强度、高亲水性的前提下，大幅度提高了复合导电膜的导电性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)空白铸膜液的制备：将有机溶剂、致孔剂、高分子材料在室温下搅拌混合均匀，在恒温下静置脱泡，得到空白铸膜液，备用；2)空白膜的制备：将无纺布固定在平板上，然后用刮膜器将步骤(2)所得的空白铸膜液均匀涂覆在无纺布表面，然后将其迅速置于凝胶浴中进行相转化成膜，分相结束后用水浸没去除残留的有机溶剂，得到空白膜；3)空白膜的表面改性：配制FeCl3溶液作为氧化剂，将空白膜浸渍于氧化剂中，待氧化剂均匀涂覆空白膜后取出，然后自然晾干获得均匀负载氧化剂的空白膜；4)导电膜的制备：将均匀负载氧化剂的空白膜置于密闭容器中，量取EDOT液体于玻璃皿，玻璃皿放在密闭容器底部中央，然后将密封好的密闭容器放在烘箱中反应，得到复合导电膜。

【技术特征摘要】
1.一种复合导电膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)空白铸膜液的制备：将有机溶剂、致孔剂、高分子材料在室温下搅拌混合均匀，在恒温下静置脱泡，得到空白铸膜液，备用；2)空白膜的制备：将无纺布固定在平板上，然后用刮膜器将步骤(2)所得的空白铸膜液均匀涂覆在无纺布表面，然后将其迅速置于凝胶浴中进行相转化成膜，分相结束后用水浸没去除残留的有机溶剂，得到空白膜；3)空白膜的表面改性：配制FeCl3溶液作为氧化剂，将空白膜浸渍于氧化剂中，待氧化剂均匀涂覆空白膜后取出，然后自然晾干获得均匀负载氧化剂的空白膜；4)导电膜的制备：将均匀负载氧化剂的空白膜置于密闭容器中，量取EDOT液体于玻璃皿，玻璃皿放在密闭容器底部中央，然后将密封好的密闭容器放在烘箱中反应，得到复合导电膜。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉栋，田畅，王磊，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61