UHMWPE纤维膜孔结构的固-温协同调控方法及应用技术

本发明专利技术公开一种UHMWPE纤维膜孔结构的固‑温协同调控方法及应用，其方法包括低温铸片、拉伸及中温热定型、萃取及高温退火等三阶段，通过热处理和无机颗粒协同协调节孔径大小和孔径结构。通过上述方法获得的UHMWPE纤维膜应用于离子电池隔膜、超级电容器隔膜、防水透气膜、辐射冷却膜、隔音膜、热管理膜或海水淡化膜。本发明专利技术在UHMWPE多孔纤维膜成型过程中利用固相填料和三阶段热处理协同的方式调控孔径大小和孔隙结构，实现孔径大小的宽范围精准调控，该方法简单易行且适用于大规模的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物多孔薄膜制备，特别涉及一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法及应用。

技术介绍

1、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)具有优异机械性能、耐冲击性、耐溶剂、耐低温，是极佳的薄膜材料。目前uhmwpe多孔膜制造技术主要是湿法造孔工艺，其主要工艺过程为：采用挤出机将高沸点、低挥发性溶剂(成孔剂)与uhmwpe原料熔融塑化后连续从口模高温挤出，然后急冷铸片，冷却过程中uhmwpe和成孔剂产生相分离；然后采用对铸片进行双向拉伸；再用易挥发的溶剂萃取成孔剂后对薄膜进行烘干处理，从而制备出uhmwpe多孔膜。

2、通过这种方法制备的多孔膜主要作为电池隔膜使用，孔径分布的范围主要在20～50nm左右，同时孔隙率、比表面积不大，因此限制其在许多领域(比如环境、能源、气体分离、吸声、生物医疗及物质检测等多个领域)的应用。例如，离子电池隔膜为了快速运输离子的同时有效抑制锂枝晶的生长，合适的孔径范围在20～60nm；超级电容器隔膜需要电极颗粒不透过隔膜的前提下尽可能减小电解液离子移动的阻力，合适孔径范围在80～150nm；医疗领域防水透气膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种UHMWPE纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种UHMWPE纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，根据纤维膜中孔结构的孔径大小和孔隙结构不同，具体的调控工艺包括以下三种：

3.根据权利要求1所述一种UHMWPE纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，所述UHMWPE的分子量为150～900万。

4.根据权利要求1所述一种UHMWPE纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，所述步骤(1)中，致孔剂的含量占所形成浆料总质量的50～90％，致孔剂为高分子致孔剂或小分子致孔剂。...

【技术特征摘要】

1.一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，根据纤维膜中孔结构的孔径大小和孔隙结构不同，具体的调控工艺包括以下三种：

3.根据权利要求1所述一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，所述uhmwpe的分子量为150～900万。

4.根据权利要求1所述一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，所述步骤(1)中，致孔剂的含量占所形成浆料总质量的50～90％，致孔剂为高分子致孔剂或小分子致孔剂。

5.根据权利要求1所述一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，所述无机填料的形状为球状、粒状、片状、纤维状、柱状、中空管状或中空微球中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述一种uhmwpe纤维膜孔结构的固-温协同调控方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂珍，黄刚，李煜，殷小春，瞿金平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：