【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料膜，尤其涉及一种热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着人们对于室内呼吸健康逐渐重视，新风系统在市场上的需求量不断提升。越来越多的人选择了使用新风系统。
2、热交换芯作为新风系统的核心部件，是输送新风、造就舒适室内环境的重要保障。热交换芯所使用的膜通常由聚合物纤维材料制成，这些膜具有选择性渗透性，这个特性使用它能够允许某些成分(例如热量和湿气)的传递，同时限制其他成分(例如污染物或者气体)的传递，其原理为：气体的隔离流动，在通风系统中，通常有两股独立的气流，一股将新鲜的室外空气带入建筑物，另一股将陈旧的室内空气带出建筑物，这两股气流通过系统时，不会直接相互混合，由交换膜对两股气流进行选择性渗透隔离，有效的防止废气和新鲜空气混合，避免发生交叉污染。然而市场上的热交换芯质量良莠不齐，部分产品甚至不能达到国家标准，如气密性差易混风，防霉抗菌效率低，造成室内空气二次污染；芯体风阻大，机器运转能耗高，持续的噪声污染；芯体易受潮且霉变，需要频繁拆机清洗、更换热交换芯等等问题，让新风机制造者和消费者心力憔悴、头疼不已。
3、在现有技术中，采用纳米石墨烯改性抗菌透水膜技术作为全热交换芯，具体的，该透水膜包括导湿高分子聚合物、石墨烯及微孔基材，通过导湿高分子聚合物包裹石墨烯及微孔基材，制得抗菌透水膜，由于石墨烯的一定的抗菌性能及超高的热导率，来提高膜材的热导率及抗菌性，也有通过石墨烯载有纳米银/纳米二氧化钛，以提高其抗菌杀菌功能。在上述传统技术中，由于石墨烯与聚合物的相容性较
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术目的之一在于提供一种热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，解决上述传统技术问题。
2、本专利技术目的之二在于提供一种采用上述热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜的制备方法。
3、本专利技术目的之一采用如下技术方案实现：
4、一种热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，所述抗菌防霉高分子材料膜通过3d打印成型而成，所述抗菌防霉高分子材料膜包括微架构层及喷涂在所述微架构层表面的热交换膜层；
5、其中，所述微架构层由多个八面体与多个交叉线交错相连而成，所述微架构层包括如下重量份的组分：
6、石墨烯50-70份；负离子粉末2-8份；丙烯酸酯单体30-40份、苯乙烯马来酸酐共聚物2-8份；第一热交换剂10-20份；低聚物10-20份；分散剂1-5份；光引发剂1-5份；
7、所述热交换膜层包括如下重量份的组分：
8、石墨烯10-20份；丙烯酸酯单体10-20份；聚醚胺2-8份；第二热交换剂30-50份；分散剂1-5份；光引发剂1-5份。
9、即，本专利技术通过将负离子粉末设置在微架构层中，在通风运行过程中，激发负离子粉末的作用，使其挥发出负离子，进而对空气进行净化，微架构层、热交换膜层中均设有石墨烯，能够提高各层的杀菌性及热传递效率，同时，在微架构层中添加有苯乙烯马来酸酐共聚物，通过苯乙烯马来酸酐共聚物的芳香环和石墨烯之间的π-π相互作用，以实现物理吸附，对石墨烯进行进一步的固定，热交换膜层中添加有聚醚胺，聚醚胺能与石墨烯产生立体效应，以提高热交换膜层的微孔效果。其中，热交换膜层可以喷涂在微架构层的一面或者双面，在热交换芯成型过程中，将微架构层置于两层热交换膜层之间即可。
10、进一步地，所述微架构的具体结构为：八面体由大长边与小长边依次相连构成，相邻八面体的小长边合并一起，相邻八面体的大长边形成一方形状结构，交叉线连接和/或穿设于八面体的大长边以形成多个方形状结构。上述结构通过3d打印技术打印出来，形成比较稳固、抗风的微架构。其中，大长边与小长边的长度比为1：(0.2-0.4)。
11、进一步优选地，所述微架构层的厚度为10μm～30μm，每个八面体的孔径为8μm-15μm。热交换膜层的厚度为4μm～8μm。
12、进一步地，所述石墨烯为载有纳米二氧化钛/纳米银的氧化石墨烯。其中，其制备方法为：按重量份数计，依次取10-20份氧化石墨烯，80-100份无水乙醇，10-20份脂肪酸，8-10份钛酸酯/硝酸银；先将氧化石墨烯、无水乙醇、脂肪酸和钛酸酯混合后，超声分散均匀，再经加热回流反应后，抽滤，洗涤和干燥，得到载有纳米二氧化钛/纳米银的氧化石墨烯。通过负载纳米二氧化钛/纳米银，以提高其杀菌性能，通过将石墨烯改性为氧化石墨烯，可以提高其分散性能。
13、进一步地，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或者两种以上。
14、进一步地，所述第一热交换剂为聚醚砜、醋酸纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或者两种以上。
15、进一步地，所述第二热交换剂为聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或者两种以上。
16、进一步地，所述低聚物为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚丙甲酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯中的一种或者两种以上。
17、进一步地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。所述负离子粉末为二氧化钛粉、贝壳粉、蛭石粉中的一种或者两种以上。负氧离子粉为200目-400目的负氧离子粉。
18、进一步地，所述光引发剂为苯基甲酮、二苯乙酮、苯基二甲酮中的一种或两种以上。
19、进一步地，所述微架构层的制备方法为：
20、将石墨烯均匀分散在分散剂的水溶液中，然后加入丙烯酸酯单体、苯乙烯马来酸酐共聚物、负离子粉末、第一热交换剂、低聚物及光引发剂，搅拌均匀后，即得。
21、其中，分散剂的水溶液中水是根据具体的3d打印机要求的浆料粘度而定的添加量，一般范围为石墨烯的添加量的0.8-1.2(质量比)，将上述浆料灌入3d打印机中，根据微架构的形状打印出微架构结构。当成型后，水就散发了，所以不存在膜层中。石墨烯与苯乙烯马来酸酐共聚物的质量比控制在1：(0.06-0.08)，丙烯酸酯单体与第一热交换剂的质量比控制在1：(0.5-0.7)。
22、进一步地，所述热交换膜层的制备方法为：
23、将石墨烯均匀分散在分散剂的水溶液中，然后加入丙烯酸酯单体、聚醚胺、第二热交换剂及光引发剂，搅拌均匀后，即得。
24、其中，分散剂的水溶液中水的添加量，一般范围为石墨烯的添加量的0.8-1.2(质量比)。石墨烯与聚醚胺的质量比控制在1：(0.2-0.4)，丙烯酸酯单体与第二热交换剂的质量比控制在1：(3.2-3.5)。
25、本专利技术目的之二采用如下技术方案实现：
26、一种热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜的制备方法，包括如下制备步骤：
27、s1：准备微架构层浆料和热交换膜层浆料；
28、s2：将抗菌防霉高分子材料膜的三维模型输入到电脑内，然后启动3d打印机，进行3d打印成型，即得。
【技术保护点】
1.一种热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述抗菌防霉高分子材料膜通过3D打印成型而成，所述抗菌防霉高分子材料膜包括微架构层及喷涂在所述微架构层表面的热交换膜层；
2.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述微架构的具体结构为：所述八面体由大长边与小长边依次相连构成，相邻所述八面体的小长边合并一起，相邻所述八面体的大长边形成一方形状结构，所述交叉线连接和/或穿设于所述八面体的大长边以形成多个方形状结构。
3.根据权利要求2所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述微架构层的厚度为10μm～30μm，每个八面体的孔径为8μm-15μm。
4.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或者两种以上。
5.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述第一热交换剂为聚醚砜、醋酸纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或者两种以上。
6.根据权利要求1所述的
7.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述低聚物为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚丙甲酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯中的一种或者两种以上；所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述光引发剂为苯基甲酮、二苯乙酮、苯基二甲酮中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述微架构层的制备方法为：
9.一种如权利要求1-8任一项所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
10.根据权利要求9所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，3D打印成型的具体步骤包括：先打印微架构，形成由多个八面体与多个交叉线交错相连而成的微架构层，在打印10S-20S后，
...【技术特征摘要】
1.一种热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述抗菌防霉高分子材料膜通过3d打印成型而成，所述抗菌防霉高分子材料膜包括微架构层及喷涂在所述微架构层表面的热交换膜层；
2.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述微架构的具体结构为：所述八面体由大长边与小长边依次相连构成，相邻所述八面体的小长边合并一起，相邻所述八面体的大长边形成一方形状结构，所述交叉线连接和/或穿设于所述八面体的大长边以形成多个方形状结构。
3.根据权利要求2所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述微架构层的厚度为10μm～30μm，每个八面体的孔径为8μm-15μm。
4.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或者两种以上。
5.根据权利要求1所述的热交换芯用抗菌防霉高分子材料膜，其特征在于，所述第一热交换剂为聚醚砜、醋酸纤维素、羟丙基甲基纤维...
【专利技术属性】
技术研发人员：万子潜，黄曦，刘洋，
申请(专利权)人：中山市福维环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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