[发明专利]多孔膜材料连续化辐射接枝法及配套设备

说明书

技术领域

本发明属于接枝共聚合技术领域，涉及多孔膜材料的连续化辐射接枝法， 同时还涉及一种与该连续化辐射接枝法相配套的设备。

背景技术

利用辐射接枝技术在多孔膜材料上引入功能性基团，是制备功能性膜材料 的一种有效途径。截至目前，研究人员已在此领域进行了大量的探索，例如利 用辐射接枝技术制备电池隔膜、离子交换膜、金属离子鳌合材料、过滤材料以 及抗菌材料等。

在非专利文献1中，向正瑜、万代蓉利用电子束辐照浸有甲基丙烯酰胺溶 液的丝绸，获得了经甲基丙烯酰胺接枝改性的蚕丝织物，接枝后的试样抗皱性 能明显改善，急弹提高30％，缓弹提高12％，湿弹提高40；上染率、鲜艳度与色 牢度等染色性能也都有所提高。董缘、兰新哲等在非专利文献2-5中分别公开 了丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、4-乙烯基吡啶等与预辐照PP无纺布 的接枝接枝反应，并讨论了反应温度、反应时间、阻聚剂、单体浓度和交联剂 等参数对接枝率的影响。在非专利文献6中，耿建暖、仇农学等研究了空气中 丙烯腈和丙烯酸在预辐照聚丙烯无纺布上的共接枝反应，讨论了预辐照吸收剂 量、接枝反应温度、反应时间、单体浓度及比例和摩尔盐浓度对接枝率的影响。 专利CN98123916.1则公开了一种制备吡啶盐型聚合物抗菌材料的接枝法，该法 以PP无纺布为基体，采用预辐射或共辐射引发接枝，使具有抗菌活性的功能基 团通过化学键结合在聚合物基体表面，然后通过季铵化反应获得含吡啶盐型聚 合物抗菌材料。该技术成本低、抗菌效率高、抗菌安全性和持久性好，且对多 种细菌病毒都有去除效果，适用范围广。专利CN200410066999.6提供了一种含 有辐射敏感剂的水凝胶创伤敷料，并提供了制备方法：将聚乙烯吡咯烷酮、聚 乙烯醇、辐照敏感剂、增塑剂、pH调节剂、水等组分配成溶液，脱泡后浇注在 无纺布上，冷冻固化成型并覆离型纸后剪裁封装，然后用钴-60进行辐照得到水 凝胶创伤敷料。该方法与传统技术相比具有辐照剂量低、工艺过程简单等优点。

虽然利用辐射接枝技术在多孔膜材料上引入功能性基团的方法已在多个领 域进行过应用试验，但如何实现辐射接枝的连续化生产至今依然是令人困扰的 技术难题。现有的辐射接枝工艺主要是共辐射接枝和预辐射接枝。共辐射接枝 是将浸有基材的接枝单体溶液置于辐射场中进行辐照，辐射接枝工艺过程中浴 比大、均聚产物多、后处理困难，不仅浪费接枝单体使成本提高，而且仅适于 在γ-射线辐射场中进行，工业化实施难度非常大。预辐射接枝中需要先将基材 置于辐射场中进行辐射，然后取出基材浸入接枝单体溶液中，利用基材上残留 的陷落自由基和过氧化基团引发接枝共聚。预辐射后单体与基材的接枝反应通 常需要较高的温度和惰性气氛的保护，反应时间也比较长。除此之外，预辐射 接枝工艺要求基材的辐射吸收剂量大，对基材的损伤也比较严重。这些因素均 给预辐射接枝工艺的工业化实施带来了很大的困难。

引用文献：

非专利文献1：辐射研究与辐射工艺学报，1997年8月第15卷第3期，P155～ 158；

非专利文献2：应用化工，2006年5月第35卷第5期，P332～334；

非专利文献3：应用化工，2006年8月第35卷第8期，P569～571；

非专利文献4：广东化工，2006年第8期第33卷(总第160期)，P20～22；

非专利文献5：应用化工，2006年9月第35卷第9期，P653～655；

非专利文献6：辐射研究与辐射工艺学报，2005年8月第23卷第4期，P237～ 240。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供了一种多孔膜材料连续 化辐射接枝法，连续化的生产工艺为辐射接枝法的工业化应用奠定了基础。此 外，根据多孔膜材料多孔、易于连续传输以及电子束辐射定向、吸收剂量率大 的特性，提供一种与多孔膜材料连续化辐射接枝法相配套的设备则是本发明的 另一个目的。

多孔膜材料连续化辐射接枝法，包括下述步骤：使吸附有烯类单体水溶液 或水乳液的高分子多孔膜材料以展开状态运动通过电子束辐照室进行电子束辐 射接枝。高分子多孔膜材料为长卷或较小的片状(最好是长卷)；运动通过电子 束辐照室时，长卷可利用导引辊之类的导引装置导引，小片的则可以利用传送 带等装置进行传输。