本发明专利技术涉及一种聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅‑碳纳米管水汽热交换膜，由如下组分经溶液混合而得：聚氨酯(PU)/聚氯乙烯(PVC)为9/1(10‑25)份；N，N‑二甲基甲酰胺/无水乙醇为8/2(75‑90)份；纳米二氧化硅‑碳纳米管0.2～0.8份。将聚氨酯、聚氯乙烯、N，N‑二甲基甲酰胺、无水乙醇、纳米二氧化硅‑碳纳米管加入到三口瓶中，持续搅拌至完全溶解制得铸膜液；真空脱泡后，在干燥洁净的玻璃板刮制厚度均匀的铸膜液并立即浸入去离子水中；铸膜液分相成膜后，将制得的膜用清水将膜表面的溶剂洗净，将膜浸泡在丙三醇溶液中一段时间后取出自然晾干。所述共混膜具有优良的组合特性，即较高的孔隙率和吸湿率、良好的透气性以及冷热交换性能。本发明专利技术的制备工艺、生产过程较为简单，易于生产实现。
【技术实现步骤摘要】
聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜
本专利技术聚氨酯膜生产领域，涉及聚氨酯膜的渗透性能改进，尤其是一种聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜。
技术介绍
随着能源危机的不断加大和人们追求循环经济可持续性发展的要求越来越高，如何合理的回收工业余热，为节能减排工作的重要内容。聚氨酯(PU)是含有重复氨基甲酸酯(一NHCOO-)链段的高分子材料的统称，其分为聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯，其中聚酯型聚氨酯具有优异的力学、传热、耐光和良好的成膜性能，生物相容性好，在膜分离，防水透湿织物、生物工程领域获得越来越广泛的关注。聚氨酯的各种应用性能无一不与其化学结构和微孔结构密切相关，因此，如何提高其透气透湿性，改善传统聚氨酯材料存在的缺陷，是扩宽聚氨酯应用领域的首要问题。聚氯乙烯(PVC)是一种导热性高，价格低廉的高分子材料，但其亲水性差，而聚氨酯具有较强的亲水性，较好的柔韧性，通过将聚氨酯与聚氯乙烯共混能兼具两者的优点，改善传统聚氨酯材料的综合性能，得到一种亲水性强，高透气和具有良好的冷热交换性能的微孔膜，扩宽其工业生产与应用领域。碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有优异的力学性能、导电性能、传热性能。适量添加碳纳米管的高分子材料能有效的改善材料的强度、导电性和导热性。用碳纳米管对聚氨酯/聚氯乙烯膜进行改性，可以对聚氨酯/聚氯乙烯微孔膜的微孔结构及传热性能都有促进作用。研究发现，聚氨酯/聚氯乙烯膜的孔隙结构和连通性直接影响聚氨酯膜的各项应用性能。而实验发现，通过纳米二氧化硅包覆的碳纳米管对聚氨酯/聚氯乙烯膜的微孔结构进行调节和改善，不仅可使聚氨酯膜的综合力学性能得到提高，而且对其孔隙率、吸湿率、透气量和冷热交换性能也有较好的改善。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种制备方法简单，易于试验工业化的聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜配方及制备方法。为实现上述目的，本专利技术公开一种聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜，配方包括以下重量份组分：聚氨酯/聚氯乙烯(9/1)10-25份N，N-二甲基甲酰胺/无水乙醇(8/2)75-90份纳米二氧化硅-碳纳米管0-2～0.8份所述聚氨酯为5280挤出级聚酯型聚氨酯。所述纳米二氧化硅-碳纳米管质量占PU/PVC膜质量的0.2％、0.4％、0.6％、0.8％。本专利技术还提供了聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜的生产方法，由以下步骤组成：第一步：将N，N-二甲基甲酰胺/无水乙醇为8/2(75-90)份，聚氨酯/聚氯乙烯为9/1(10-25)份，纳米二氧化硅-碳纳米管0.2-0.8份在60℃下搅拌混合均匀，真空脱泡。第二步：在干燥洁净的玻璃板刮制厚度均匀的铸膜液并立即浸入去离子水中，铸膜液分相成膜后，将制得的膜用清水将膜表面的溶剂洗净。第三步：将膜浸泡在体积分数为50％丙三醇溶液中，48小时候后取出自然晾干。本专利技术的优点和有益效果：本专利技术所制备的聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜不仅具有较好的透气性、导热性，而且具有较高孔隙率、吸湿率、截留率、拉伸强度和断裂伸长率，综合性能优良，为热交换设备降低能耗，提供了一条新的途径；而且本专利技术所述制备方法简单，易于试验工业化，具有使用价值。说明表1为不同纳米二氧化硅-碳纳米管添加量下，聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜的冷热交换性能；具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作详细的说明实施例：纳米二氧化硅-碳纳米管材料的制备：首先将碳纳米管加入到混酸中，100℃回流12h，得到酸化的碳纳米管。然后将1g处理后的碳纳米管均匀分散在330ml乙醇、49ml氨水和36ml去离子水的混合溶液中，在机械搅拌下快速加入21ml正硅酸四乙酯，常温反应3h，反应结束后用去离子水反复洗涤，离心，过滤，在100℃下干燥24h，得到纳米二氧化硅-碳纳米管。将N，N-二甲基甲酰胺/无水乙醇为8/2(80)份；聚氨酯/聚氯乙烯为9/1(20)份；纳米二氧化硅-碳纳米管0.2-0.8份加入三口烧瓶中，在60℃下高速搅拌混合均匀，真空脱泡。在干燥洁净的玻璃板刮制厚度均匀的铸膜液并立即浸入去离子水中，铸膜液分相成膜后，将制得的膜用清水将膜表面的溶剂洗净。将膜浸泡在体积分数为50％丙三醇溶液中，48小时后取出自然晾干。采用天津唯能公司自制的透湿导热试验装置进行测试测试，通过监测冷、热源及传导后冷、热源温度传感器数值稳定后记录下4个对应稳定数值，根据下式计算出膜的综合导热效率列于表1：综表1可见：在本专利技术技术中，聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜具有较高的冷热交换等综合性能，为实现高性能微孔膜材料提供了一条新的途径；而且本专利技术所述制备方法简单，易于试验工业化，具有很好的使用价值。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜，其特征在于：由如下组分经溶液混合而得：/n聚氨酯/聚氯乙烯(9/1) 10-25份/nN，N-二甲基甲酰胺/无水乙醇(8/2) 75-90份/n纳米二氧化硅-碳纳米管 0.2～0.8份。/n
【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜，其特征在于：由如下组分经溶液混合而得：
聚氨酯/聚氯乙烯(9/1)10-25份
N，N-二甲基甲酰胺/无水乙醇(8/2)75-90份
纳米二氧化硅-碳纳米管0.2～0.8份。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜，其特征在于：所述聚氨酯为5280挤出级聚酯型聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯/聚氯乙烯/纳米二氧化硅-碳纳米管水汽热交换膜，其特征在于：纳米二氧化硅-碳纳米管质量占PU/PVC膜质...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈惠玲，杨博，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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