[发明专利]具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法

权利要求书

1. 具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

    步骤(1).将聚合物、亲水添加剂溶解在溶剂中，在50～170℃下搅拌4～72小时，搅拌速度为100～1000转/分钟，得到均匀溶液；

所述的均匀溶液中聚合物的质量含量为6﹪～45﹪，添加剂的质量含量为0﹪～10﹪，溶剂的质量含量为45﹪～94﹪；

所述的聚合物为聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乳酸、聚酰亚胺、聚丙烯或醋酸纤维素；

所述的添加剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、无机纳米粒子、聚氧乙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯或聚甲基丙烯酸羟乙酯；

所述的溶剂为三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、邻苯二甲酸二丁酯、二氧六环、苯丙酮、二苯醚中的一种或多种；

步骤(2).将粗糙柔性衬底固定作为第一层，在第一层的上表面固定筛网，筛网作为第二层，然后将配制好的均匀溶液经静置脱泡12～24小时后，均匀涂覆在第二层的上表面作为第三层，涂覆过程中保持溶液厚度恒定，涂覆速度固定；

所述的粗糙柔性衬底为克重20～400g/m²的无纺布或有纺布，粗糙柔性衬底的材质为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯或聚偏氯乙烯，粗糙柔性衬底起到延缓相分离、提供自由界面和模板印刷的作用；

所述的筛网的目数为10～2000目，筛网的材质为涤纶、丙纶、尼龙、不锈钢或铜网，筛网起到内支撑增强的作用；

所述的涂覆在粗糙柔性衬底上的溶液厚度为50～500μm，涂覆速度为5～500mm/s；

步骤(3).将涂有脱泡后溶液的粗糙柔性衬底转入温度为5～60℃的凝固浴中浸没0～4小时，然后转移到温度为5～60℃的去离子水水浴中浸没2～48小时，使脱泡后溶液固化成膜，得到带有粗糙柔性衬底的聚合物微孔膜；

所述的凝固浴为去离子水与溶剂的混合液，其中溶剂的质量百分含量为5﹪～75﹪；该溶剂为步骤（1）所用的溶剂一致；

步骤(4).将带有粗糙柔性衬底的聚合物微孔膜在空气中自然晾干后，以0.2～500mm/s的机械剥离速度将粗糙柔性衬底与聚合物微孔膜在干燥状态下分离，得到多尺度梯度微结构表面的微孔膜；或直接以0.1～700mm/s的机械剥离速度将粗糙柔性衬底与聚合物微孔膜在润湿状态下分离，后将聚合物微孔膜在空气中自然晾干，得到多尺度梯度微结构表面的微孔膜。

2.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(4)所述的聚合物微孔膜与粗糙柔性衬底剥离的界面具有多尺度梯度微结构，作为分离膜界面。

3.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于所述的微孔膜具有超疏水或者超亲水的特性，其中若微孔膜接触角大于150度，则具有超亲油特性；若微孔膜的接触角小于5度，则具有水下超疏油、油下超疏水的特性。

4.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(1) 均匀溶液中聚合物的质量含量为9﹪～35﹪，添加剂的质量含量为0﹪～8﹪，溶剂的质量含量为57﹪～91﹪。

5.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(2)中粗糙柔性衬底的克重为60～200 g/m²。

6.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(2)中筛网的目数为100～1000目。

7.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(2)中涂覆在粗糙柔性衬底上的溶液厚度为50～350μm，涂覆速度为20～300mm/s。

8.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(3)中凝固浴的温度为20～45℃，去离子水浴的温度为20～45℃。

9.如权利要求1所述的具有多尺度梯度微结构表面的微孔膜的制备方法，其特征在于步骤(4)中干燥状态下机械剥离速度为30～240mm/s，湿润状态下机械剥离速度为10～520mm/s。