[发明专利]一种制备高分子多孔膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备高分子多孔膜的方法，属于功能材料技术领域。

背景技术

有序多孔材料是20世纪90年代迅速兴起的新型纳米结构材料，它一诞生就得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视，并迅速发展成为跨学科的研究热点之一。纳米有序多孔材料其显著特点就是排列规则、孔道结构大小可调及比表面积较大等。继而使其在分离、吸附、催化、生物、医学等方面有着巨大的应用潜力。在化学工业，信息通讯，生物技术，环境能源等领域具有重要的应用价值。

多孔膜与相应的膜分离技术包括微滤、超滤、电渗析、反渗透等已广泛应用于食品、医药卫生、生物技术、化工、环境等领域，发挥着越来越重要的作用。作为载体材料的多孔材料，既可作为催化剂载体也可作为药物载体。此外，多孔材料可用作高效气液相色谱柱材料、传感器用敏感材料、特种电池材料，甚至在酶或蛋白运送过程中的保护层材料。同时，多尺度有序多孔膜材料可用作催化剂载体、染料敏化太阳能电池光阳极、膜反应器等，并在离子交换、色谱分析、传感器等方面也有潜在的应用前景。

对有序多孔材料的研究已经广泛展开，通过科学工作者的努力，这一领域已经取得了明显的进步。但是，由于有序多孔材料的制备、性质、功能等各方面的研究需要综合的化学和物理知识，因而仍然存在一些需要解决的问题。多孔材料制备方法很多，常用的有倒相法、相分离法、溶胶-凝胶法、大分子组装模板法、溶剂致孔即溶剂-非溶剂效应等。而微米和纳米结构的形成通常有刻痕法、相分离法、乳液聚合法、模版法、刻蚀法、自组装法等。这些方法往往操作过程比较复杂，耗能高，用时久，如何寻求更加简单易操作的方法是制备多孔薄膜的关键问题。研究发现水滴模板法因其具有可动态调控，凝结水滴自下而上的自组装，且作为模板的水滴不需额外去除等优点，是一种简单方便，高效的构筑有序多孔膜方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备高分子多孔膜的方法。

本发明采用的技术方案是提供一种制备高分子多孔膜的方法，该方法步骤如下：

1)聚合物溶液的配制：选取高分子材料的良溶剂；将不同分子量的高分子材料按一定质量比混合溶解在良溶剂中，配置一定浓度的PS溶液；

2)高分子膜的制备：将PS溶液与水以一定比例混合，将配好的溶液用物理或者化学的方法涂在基片上；

3)高分子多孔膜的制备：将高分子薄膜材料置于于室温下干燥，得到高分子多孔薄膜。

采用水滴模板法制备高分子多孔膜，所述高分子膜材料物选自聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚偏氟乙烯，聚乙烯对苯二酸酯，乙酸纤维素，纤维素，聚乙烯醇，尼龙，聚甲基丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚亚苯基氧化物，聚甲醛，聚酰亚胺，聚丙烯腈，聚乙烯乙酸酯，酚醛树脂。

所述的方法为水滴模板法。

所述高分子膜可通过物理或者化学方法制得。

所述良溶剂要选择易挥发有机溶剂。

所述聚合物溶液与水需要搅拌直至形成均一的悬浊液。

所述制备的高分子多孔膜孔径可控范围为1um-300um。

本发明的有益效果是：

1)可以制备出多种高分子多孔膜，应用范围广，这大大简化了工艺过程；

2)由于能溶解一种高分子的溶剂有多种，所以制备过程应选择易挥发的有机良溶剂；

3)水滴模板法因其具有可动态调控，凝结水滴自下而上的自组装，且作为模板的水滴不需额外去除等优点，是一种简单方便，高效的构筑有序多孔膜方法，大大降低了能耗和时间。

附图说明

图1是实施例1制备的聚苯乙烯多孔膜环境扫描电子显微镜图片。

具体实施方式

采用水滴模板法，以高聚物材料为原料制备高分子多孔膜。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

一种高分子多孔薄膜的制备方法，该方法步骤如下：

1)聚合物溶液的配制

将英国Goodfellow Co.Ltd.生产的分子量为200kDa聚苯乙烯与实验室合成分子量为30KDa聚苯乙烯以3∶1与甲苯混合，配置浓度为20％聚合物溶液。

2)高分子膜制备

将20％聚合物溶液与水以7∶3比例混合，搅拌至形成均一分散的悬浊液，用厚度为400μm涂膜涂布器刮膜，得到PS膜。

3)高分子多孔膜的制备

将PS膜置于室温下干燥，待水挥发后，得到PS多孔膜。