[发明专利]一种含硝化纤维素和增塑剂的共混薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含硝化纤维素和增塑剂的共混薄膜及其制备方法，该共混薄膜的原料包括增塑剂和硝化纤维素，或该共混薄膜的原料为吸收药，其中，以质量百分数计，增塑剂含量1~50%、硝化纤维素含量50%~99%，制备步骤如下：原料打散溶解、溶液配制、薄膜涂布、溶剂挥发控制、脱模、烘干。该方法制得的共混薄膜组分均匀，厚度一致性高，最终可用于硝化棉基增塑相相容性的检测表征。

技术领域

本发明涉及硝化纤维素薄膜制备技术领域，具体来说，涉及一种含硝化纤维素和增塑剂的共混薄膜及其制备方法。

背景技术

以硝化纤维素为粘结剂的含能复合材料是火箭、发射系统中重要的能量来源。在此类能源材料使用过程中，硝化纤维素与增塑剂的相容性、混合增塑剂间的相容性对材料自身力学性能、贮存性能及能量释放时的稳定性具有较大的影响。含硝化纤维素及其增塑剂的共混薄膜作为检测硝化纤维素体系相容性、安定性等使用性能测试的载体，在含能复合材料体系表征中发挥重要作用。

自1908年Bechhold首次制备硝化纤维素-冰醋酸溶液并制得硝化纤维素薄膜以来，硝化纤维素薄膜在液态物质分离、快速诊断等应用方面发展迅速，特别是在对蛋白质等物质具有非特应吸附能力的水基硝化纤维素薄膜的研究方面。受制于表征手段的发展，过去一段时间，以硝化纤维素为基体的粘结剂-增塑剂体系的研究工作具有一定局限性，含硝化纤维素及其增塑剂共混薄膜的制备无合理且明确的方法。随着表征手段的进步，先进的分析表征手段对含硝化纤维素及其增塑剂的共混薄膜及其制备方法提出更高的要求。

另一方面，由于被测试的硝化纤维素及含能增塑剂大多属危险品，运输及存储需被管控且具有较高要求。特别是作为含能增塑剂的部分炸药，因其自身的安全特性被禁止运输，这极大程度地限制了硝化纤维素及其增塑剂相互作用的研究。因此，为便于原料运输及研究开展，亟需一种以含有硝化纤维素-含能增塑剂共混组分的吸收药片为原料的共混薄膜作为测试样品。

发明内容

本发明提供了一种含硝化纤维素和增塑剂的共混薄膜及其制备方法。该共混薄膜的表面粗糙度低、厚度均匀、组分分布均匀，测试时具有更均匀一致的性能。

本发明提供了一种含硝化纤维素和增塑剂的共混薄膜，以质量百分数计，共混薄膜的原料包括增塑剂和硝化纤维素，或吸收药，其中，增塑剂含量1~50%、硝化纤维素含量50%~99%。

进一步的，增塑剂选自硝化甘油、二乙二醇二硝酸酯、三乙二醇三硝酸酯等中一种或几种。

进一步的，共混薄膜表面粗糙度不大于25 nm。

进一步的，吸收药包括增塑剂和硝化纤维素。

本发明提供了一种含硝化纤维素和增塑剂的共混薄膜的制备方法，包括：

步骤1：将硝化纤维素和增塑剂，或吸收药在溶剂中密封搅拌至溶解均匀，其中溶质与溶剂的质量比在1:1~1:20之间，密封搅拌时间不少于15min；

步骤2：将步骤1所得混合溶液浇注在具有限制流动功能的石英制品基材上，浇注厚度为100μm~1000μm；

步骤3：浇注结束后采用遮蔽材料进行包裹，遮蔽材料上设置多个透气孔，通过控制遮蔽材料透气孔个数和大小，间接控制溶剂在24h以上时间内挥发；

步骤4：将步骤3所得样品置于30~70℃下烘干；

步骤5：将步骤4烘干样品除掉遮蔽材料后置于水基溶液中脱膜处理；

步骤6：将步骤5脱模后样品置于30~70℃下烘干。

进一步的，具有限制流动功能的石英制品基材是指在光滑的石英制品基材上设置防止混合溶液溢出的石英挡板，石英制品基材厚度不少于5mm。

进一步的，遮蔽材料包括透明材质的薄膜或硬质塑料，例如PVC薄膜。

进一步的，水基溶液为去离子水或者含有1wt%聚氧乙烯基表面活性剂的水溶液。