CN106543468B - 一种聚醚砜多孔膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多孔膜的制备工艺，具体的说，是聚醚砜多孔膜材料的制备方法。一种聚醚砜多孔膜的制备方法，该方法包括以下步骤：1）将葡萄糖粉末加入到有机溶剂中，搅拌至其完全溶解，然后加入聚醚砜，于50~70℃搅拌至完全溶解，静置脱泡，得到聚醚砜铸膜液；2）将所得聚醚砜铸膜液用刮刀平铺在玻璃板上，置于20‑30℃温度和55‑95%相对湿度下，待有机溶剂挥发完全，即成膜；上述的葡萄糖占聚醚砜的质量分数为10‑30%。本发明制备的聚醚砜多孔膜的孔径分布均匀，孔径大小可通过调节葡萄糖与聚醚砜的比例来调节，膜内部孔洞之间连通性良好，孔隙率大。该方法操作简单，不需要特殊设备，原料价格便宜，无毒无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种多孔膜的制备工艺，具体的说，是聚醚砜多孔膜材料的制备方法。
背景技术
近年来，有序多孔材料在光子晶体、高效催化、分离以及生命科学等领域得到广泛应用。目前，在纳微米尺度表面微结构构筑上，主要有胶体晶体模板法、生物模板法、乳液滴模板法、嵌段共聚物微相分离模板法，等。然而，这些方法具有一定的局限性，需要去除模板，且多孔结构很难调控。
法国科学家Francois等提出的水滴模板法为制备有序蜂窝状微孔薄膜提供了新的方法，该方法反应条件温和，操作步骤简单，成本低，成为研究热点。然而，该方法对成膜材料的种类和结构具有相当的要求，只有能够稳定水滴模板的材料才能自组织形成有序多孔薄膜；同时，该方法所制备的蜂窝状有序膜的机械性能及稳定性不足，极大地限制了这些蜂窝状有序膜的实际应用。另外，目前利用水滴模板法制备出来的薄膜，蜂窝状孔主要存在于膜表面，膜内部的孔径分布不规整，且孔洞连续性不好，从而限制了应用范围。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种聚醚砜多孔膜的制备方法，该方法制备的多孔膜，膜内孔洞大小均一、孔洞分布均匀，制备成本低廉，工艺简单。本发明的另外一个目的是提供上述制备方法制备的聚醚砜多孔膜。
为了实现上述的第一个目的，本发明的技术方案如下：
一种聚醚砜多孔膜的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）将葡萄糖粉末加入到有机溶剂中，搅拌至其完全溶解，然后加入聚醚砜，于50~70℃搅拌至完全溶解，静置脱泡，得到聚醚砜铸膜液；
2）将所得聚醚砜铸膜液用刮刀平铺在玻璃板上，置于20-30℃温度和55-95%相对湿度下，待有机溶剂挥发完全，即成膜；
上述的葡萄糖占聚醚砜的质量分数为10-30%。
作为优选，所述的有机溶剂选用N-甲基吡咯烷酮和丙酮的混合物。作为再优选，所述的有机溶剂中N-甲基吡咯烷酮和丙酮的体积比为3:1。
作为优选，膜制备的环境温度为25℃；相对湿度为70-85%。
本发明的第二个目的是提供上述制备方法制备的聚醚砜多孔膜。
本发明利用葡萄糖与聚醚砜疏水性有机高分子之间的不溶性，通过水滴模板法制得多孔膜。本发明制备的聚醚砜多孔膜的孔径分布均匀，孔径大小可通过调节葡萄糖与聚醚砜的比例来调节，膜内部孔洞之间连通性良好，孔隙率大。该方法操作简单，不需要特殊设备，原料价格便宜，无毒无污染。
附图说明
图1 为实施例1中所制得PES多孔膜的表面和断面的扫描电镜图。
图2 为实施例2中所制得PES多孔膜的表面和断面的扫描电镜图。
图3 为实施例3中所制得PES多孔膜的表面和断面的扫描电镜图。
图4 为实施例4中所制得PES多孔膜的表面和断面的扫描电镜图。
图5 为实施例5中所制得PES多孔膜的表面和断面的扫描电镜图。
图6 为实施例6中所制得PES多孔膜的表面和断面的扫描电镜图。
具体实施方式
下面的实例用于阐述本发明，并不用于解释限制本发明的保护范围。
实施例1
将1 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入9 g聚醚砜，于60 ℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为75%的室内，2h后成膜。图1 为所制得膜的表面和断面形貌，由图可知，该膜膜孔连通性良好。
实施例2
将2 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入8 g聚醚砜，于60℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为75%的室内，2h后成膜。图2 为该所制得的膜的表面和断面形貌，由图可知，该膜膜孔为三维网状结构，连通性良好，膜孔直径约为5μm。
实施例3
将3 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入7 g聚醚砜，于60℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为75%的室内，2h后成膜。图3 为该所制得的膜的表面和断面形貌，由图可知，该膜孔直径约为6μm。
实施例4
将2 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入8 g聚醚砜，于60℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为85%的室内，2h后成膜。图4 为该所制得的膜的表面和断面形貌，由图可知，该膜膜孔为三维网状结构，连通性良好，膜孔直径约为7.5μm。
实施例5
将3 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入8 g聚醚砜，于60℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为80%的室内，2h后成膜。图5 为该所制得的膜的表面和断面形貌，由图可知，该膜膜孔为三维网状结构，连通性良好，膜孔直径约为7.5μm。
实施例6
将4 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入9 g聚醚砜，于60℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为85%的室内，2h后成膜。图6 为该所制得的膜的表面和断面形貌，由图可知，该膜膜孔为三维网状结构，连通性良好，膜孔直径约为8.5μm。
Claims (1)
1.一种聚醚砜多孔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将2 g葡萄糖加入到60 mL N-甲基吡咯烷酮与20 mL丙酮组成的有机溶剂中，充分搅拌至溶解。然后加入8 g聚醚砜，于60℃搅拌溶解，恒温脱泡，之后用刮刀在洁净干燥的玻璃板表面刮膜，铸膜液厚度为200 μm，然后将涂有铸膜液的玻璃板放入湿度为85%的室内，2 h后成膜，制膜环境为25℃。
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