[发明专利]一种高度疏水微孔膜的制备方法

摘要

本发明为一种高度疏水微孔膜的制备方法。该方法为微辊轧协同热致相分离法，以传动的无纺布为基膜，于其上刮制铸膜液，通过方法一(半凝胶化‑辊轧‑完全凝胶化)或方法二(完全凝胶化Ⅰ‑辊轧‑完全凝胶化Ⅱ)，制备了高度疏水微孔膜。在辊轧单元操作中，微结构辊筒模板的微米级结构被复制于膜表面，结合后续的完全凝胶化(或完全凝胶化Ⅱ)单元操作，微孔膜表面呈现微纳二重结构特征，提高了膜表面的疏水性和其它膜性能。铸膜液与微结构辊筒模板的接触，无需贯穿于制膜过程的始终，只需在有限的轧制环节相接触，实现制膜过程由间歇操作变为连续操作，并且此方法更符合工业生产的需求，制备过程快捷高效。

主权项

1.一种高度疏水微孔膜的制备方法，其特征为该方法为以下两种方法之一，方法一：包括以下步骤：⑴，用刮刀将铸膜液刮制在经过转鼓的无纺布上，在无纺布上形成厚度为50μm～500μm的膜液膜液槽、刮刀与转鼓加热温度均为130℃～180℃；⑵，上步得到的涂布有膜液的无纺布经过温度10℃～40℃、相对湿度30％～70％、风速2～10L/(m2·s)的风洞，控制停留时间30s～150s，得到半凝胶化膜；⑶，将上步经过风洞后的半凝胶化膜通过压辊进行轧制，其中辊筒的传动线速度和布速相同，辊筒温度为50℃～150℃；⑷，将上步得到的经过轧制的膜浸入温度为15℃～60℃的完全凝胶化剂中，凝胶剂为水，停留时间1min～5min，得到初生膜；再经后处理步骤，得到高度疏水微孔膜；所述的步骤⑴～⑷为连续匀速传动过程，无纺布布速为1.0m/min～4.0m/min；或者，方法二，包括以下步骤：⑴，用刮刀将铸膜液刮制在经过转鼓的无纺布上，在无纺布上形成厚度为50μm～500μm的膜液；膜液槽、刮刀与转鼓加热温度均为130℃～180℃；⑵，将上步得到的涂布有膜液的无纺布浸入温度为15℃～60℃的水，停留时间1min～5min，得到完全凝胶化膜；然后再对其进行吹扫，吹扫气体为空气，气流速率为0.1m/s～1m/s，吹扫时间为10s～30s；⑶，将上步得到的经过吹扫后的完全凝胶化膜通过压辊进行轧制，其中辊筒的传动线速度和布速相同，辊筒温度为110℃～200℃；⑷，将上步得到的经过轧制膜浸入温度为15℃～60℃的完全凝胶化剂中，凝胶剂为水，停留时间1min～5min；得到初生膜；再经后处理步骤，得到高度疏水微孔膜；所述的步骤⑴～⑷为连续匀速传动过程，无纺布布速为1.0m/min～4.0m/min；所述的方法一或方法二中步骤⑶中的压辊由上下两根辊筒组成，两根辊筒之间的间距低于未辊轧膜厚度10μm‑30μm；下部的辊筒为表面光滑的圆筒；上部辊筒为表面具有微结构的圆筒，所述的微结构尺度的数量级为101μm～102μm；微结构的半高宽截面，凹坑的投影面积占全部表面投影面积的分率为0.3～0.7；所述的方法一或方法二中的步骤⑴中铸膜液由聚合物和稀释剂溶解得到；所述的聚合物在铸膜液中的含量为15wt％～30wt％；所述的聚合物为聚烯烃或含氟树脂；所述的稀释剂为两组分混合稀释剂，由组分A与组分B混合而成；所述的聚合物为聚烯烃时，制膜稀释剂的组成为：组分A为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二丁酯、癸二酸二丁酯或环氧大豆油；组分B为邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或液体石蜡；组分A在混合溶剂中的含量为20wt％～50wt％；所述的聚合物为含氟树脂时，制膜稀释剂的组成为：组分A为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二丁酯、癸二酸二丁酯或环氧大豆油；组分B为环丁砜、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮或N，N‑二甲基乙酰胺；组分A在混合溶剂中的含量为70wt％～95wt％。