一种聚合物微孔膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合物微孔膜的制备方法，通过在无静电暗房内将氯气和氢气混合；然后将混合气注入熔融态聚合物内；聚合物经高度分散后挤出、拉伸成发泡薄膜；再用强紫外光照射后，使微气泡内的混合气燃烧或微爆炸，蚀穿微气泡膜壁，形成海绵状相互贯穿的微孔膜；最终经清洗、烘干后整形成为成品膜。本发明专利技术的制备方法工艺简洁，能有效降低生产成本；不使用有机萃取剂，避免了二次污染；采用高度分散方式，微孔膜孔隙率高，保证孔径均匀一致。保证孔径均匀一致。保证孔径均匀一致。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物微孔膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子微孔薄膜领域，尤其涉及一种聚合物微孔膜的制备方法。

技术介绍

[0002]膜技术作为新型分离技术已广泛应用于水处理、锂离子电池和气体净化等方面，其中水处理过滤膜和锂电池隔膜领域对微孔膜产品的需求量最大。
[0003]目前微孔膜制备工艺包括干法和湿法两种。干法膜工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺，均存在微孔尺寸大，孔径分布不均匀，膜厚度偏差大等问题，尤其是双拉工艺很容易形成超大孔。
[0004]湿法膜工艺是将高沸点的烃类液体与聚烯烃树脂混合，利用熔融混合物降温过程中发生固
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液相或液
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液相分离的现象，压制成膜片并加热至接近熔点温度后拉伸，用易挥发萃取溶剂将增塑剂从薄膜中萃取出来，进而制得的微孔膜。湿法较干法优点多，近些年在锂离子电池上被广泛使用，但其有工艺复杂、成本较高的不足，特别是生产过程中使用大量有毒有害萃取溶剂易污染环境。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种聚合物微孔膜的制备方法，生产工艺简单，制备成本低，微孔孔径均匀，避免有机萃取剂二次污染。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种聚合物微孔膜的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)在无静电暗房内将氯气和氢气混合；
[0009](2)将混合气注入熔融态聚合物内；
[0010](3)步骤(2)处理后的聚合物，经高度分散后挤出、拉伸成膜；
[0011](4)用强紫外光照射步骤(3)处理后的聚合物膜；
[0012](5)步骤(3)处理后的聚合物膜经清洗、烘干后整形成为成品膜。
[0013]所述聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、尼龙中的一种。
[0014]优选地，步骤(1)所述氯气和氢气按1∶1体积比混合。
[0015]优选地，步骤(3)所述分散采用搅拌方式。
[0016]优选地，步骤(3)所述分散采用投加分散剂方式。
[0017]优选地，步骤(5)所述清洗采用稀碱水清洗。
[0018]优选地，步骤(5)所述清洗采用去离子水清洗。
[0019]由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：通过先制备发泡薄膜再生成微孔膜，制备工艺简洁，能有效降低生产成本；不使用有机萃取剂，避免了二次污染；采用高度分散方式，微孔膜孔隙率高，保证孔径均匀一致。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术做进一步详细说明。
[0022]如图1所示的一种聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，包括如下步骤：
[0023](1)在无静电的暗房内，氯气和氢气从储气罐分别通过管道以1∶1的体积比在防爆混合罐内不断混合；
[0024](2)向密封搅拌罐内的聚四氟乙烯加入分散剂，不断加热搅拌至320℃成为熔融态，控制搅拌转速80r/min，然后将防爆混合罐内的混合气通过管道均匀注入搅拌罐内的熔融态聚四氟乙烯；
[0025](3)控制熔融态聚四氟乙烯在320℃、粘度600～800mPaS条件下，持续搅拌3h，通过分散剂和长时间搅拌，保证混合气泡均匀分散。然后将发泡聚四氟乙烯降温挤出形成膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，制得厚度为15～60μm的发泡薄膜，薄膜中充满直径0.01～10μm微小气泡，其中80％的气泡直径在0.1～2μm；
[0026](4)待发泡薄膜稍冷却后过辊，并通过强紫外光照射机，薄膜上下两面经过波长280～320nm的强紫外光照射，使微气泡内的氯气和氢气发生燃烧或微爆炸反应，生成高温高压HCL气体，蚀穿微气泡膜壁制备出海绵状相互贯穿的微孔膜；
[0027](5)经过强紫外光照射的微孔膜先用5％碳酸氢钠溶液喷淋，将薄膜上残存的HCL气体或盐酸液滴中和，再经去离子水喷淋清洗干净，后通过热风吹扫烘干，最终进行裁剪和收卷，形成孔隙率60～90％，平均孔径为0.01～10μm的成品薄膜。
[0028]本专利技术不受上述实施例的限制，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在无静电暗房内将氯气和氢气混合；(2)将混合气注入熔融态聚合物内；(3)步骤(2)处理后的聚合物，经高度分散后挤出、拉伸成膜；(4)用强紫外光照射步骤(3)处理后的聚合物膜；(5)步骤(3)处理后的聚合物膜经清洗、烘干后整形成为成品膜。2.根据权利要求1所述的一种聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于所述聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、尼龙中的一种。3.根据权利要求1所述的一种聚合物微孔膜的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴，王秋华，苏蓉，
申请(专利权)人：厦门泽光环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：