CN107349808B - 一种改性聚合物微孔膜及其制造方法 - Google Patents

一种改性聚合物微孔膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改性聚合物微孔膜，所述改性聚合物微孔膜包括聚合物微孔膜以及附于聚合物微孔膜的表面的交联层，所述交联层为通过硅氧烷预聚液对所述聚合物微孔膜的表面进行交联改性而得到，所述硅氧烷预聚液由预聚体和惰性有机溶剂组成，所述预聚体为多烷氧基硅烷与功能性单体进行聚合得到的共聚物。本发明还涉及一种改性聚合物微孔膜的制备方法。

Description

一种改性聚合物微孔膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及聚合物微孔膜领域，尤其涉及一种通过表面交联改性制备的改性聚合物微孔膜及其制备方法。
背景技术
按照材料的不同，膜可分为无机膜和有机膜，其中有机膜主要是指聚合物膜。相对于无机膜而言，聚合物膜具有价廉、加工性能好、密度小、易保存运输并且材料选择种类多的优点，因而其可广泛用于微滤、超滤、纳滤、反渗透、透析、渗透汽化、气体分离等领域。然而，由于聚合物膜的表面能一般较低，对水的可润湿性差，导致膜表面容易吸附各种蛋白质类污染物，滋生细菌，从而使聚合物膜的表面膜孔被堵塞，通量变得更低，大大缩短膜的使用寿命，使分离运行成本增加。
因此，需要对膜进行亲水改性。现有的通过将聚合物膜浸润甘油，这一方法虽然可提升了膜的亲水性。然而，甘油会在使用过程中不断溶出损失，而造成膜的亲水性会越来越差。
也有直接在聚合物铸膜液中加入亲水性物质，在相转换过程中，使其保留在膜基体中以改善聚合物膜的亲水性。但此类方法，存在两个显著的缺陷：(1)小分子的亲水性物质在膜使用和保存过程中，会逐渐向外渗出而致使膜的亲水性下降；(2)大分子型的亲水性物质，则往往存在相容性差及膜机械性能大幅下降等问题。
此外，也有通过表面接枝或表面涂覆改性膜的亲水性。但表面接枝的方法通常需要紫外、过氧化物腐蚀等手段先在膜表面形成自由基团，这会对膜原有的表面产生损伤。表面涂覆方法中涂覆层与膜表面一般仅依靠分子间弱的作用力结合，因而在使用过程中，受溶胀、冲洗等作用，涂覆层很容易从膜表面脱落，随时间的延长，改性效果会逐渐退化甚至消失。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可解决现有的至少一个技术问题的改性聚合物微孔膜及其制备方法。
本发明提供一种改性聚合物微孔膜，所述改性聚合物微孔膜包括聚合物微孔膜以及附于聚合物微孔膜的表面的交联层，所述交联层为通过硅氧烷预聚液对所述聚合物微孔膜的表面进行交联改性而得到，所述硅氧烷预聚液由预聚体和惰性有机溶剂组成，所述预聚体为多烷氧基硅烷与功能性单体进行聚合得到的共聚物，所述多烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷中的至少一种，所述功能性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
优选的，所述交联层的质量占所述改性聚合物微孔膜的质量的比例为3％～25％，所述交联层的厚度为1纳米～100纳米。
优选的，所述改性聚合物微孔膜的表面具有多个孔，所述孔的孔径大小为1纳米～50微米。
优选的，所述惰性有机溶剂为乙醇、磷酸三乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三甲酯的至少一种，所述预聚体与所述惰性有机溶剂的比例为(2g～50g):100mL。
优选的，所述聚合物微孔膜的材料为聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚砜、聚醚砜、聚乳酸、聚丙烯晴、醋酸纤维素、聚丙烯的至少一种。
本发明还提供一种上述改性聚合物微孔膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)提供一硅氧烷预聚液，并通过一稀释剂对所述硅氧烷预聚液进行稀释；
(2)将聚合物微孔膜置于稀释后的硅氧烷预聚液中进行浸渍处理；以及
(3)将浸渍处理后的聚合物微孔膜进行预交联反应，得到所述改性聚合物微孔膜。
优选的，步骤(1)中所述硅氧烷预聚液的制备方法如下：先将多烷氧基硅烷、功能性单体和引发剂加入惰性有机溶剂中，得到一混合物；然后将该混合物加热并在惰性气氛下进行聚合反应，得到所述硅氧烷预聚液。
优选的，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、二烷基过氧化物、偶氮二异丁氰、偶氮二异庚氰、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种，所述多烷氧基硅烷、功能性单体、引发剂与惰性有机溶剂的比例为：(1g～25g):(1g～25g):(0.05g～0.5g):100mL，所述聚合反应的反应温度为50摄氏度～100摄氏度，反应时间为2小时～48小时。
优选的，所述步骤(1)中所述稀释剂为水和乙醇共混物，所述硅氧烷预聚液与稀释剂的体积比为1:4～4:1。
优选的，步骤(3)所述预交联反应的催化剂为盐酸、硫酸、乙酸、柠檬酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、柠檬酸钠、碳酸氢钠、氯化铵、硫酸铵的至少一种，所述预交联反应的反应温度为40摄氏度～100摄氏度，反应时间为4小时～48小时。
与现有技术相比较，本发明的优点如下：第一，通过该硅氧烷预聚液对所述聚合物微孔膜的表面进行交联改性而在聚合物微孔膜的表面形成交联层，该交联层与所述聚合物微孔膜的表面紧紧缠结而结合为一体结构，所述改性聚合物微孔膜的表面性能稳定，且表面交联改性过程不破坏膜表面原有的形貌结构，也不损伤聚合物微孔膜的物理机械性能。第二，所述交联层为通过功能性单体与多烷氧基硅烷聚合得到的预聚体对聚合物微孔膜的表面交联改性而形成，因而可通过功能性单体的自由组合，而可形成功能性的预聚体，从而使所述改性聚合物微孔膜的表面具有亲水性、抗污染及抗菌等特性。
所述改性聚合物微孔膜的制备方法具有条件比较温和、工艺简单的优点，适用于规模化生产。
附图说明
图1为实施例2中聚偏氟乙烯微孔膜及改性聚偏氟乙烯微孔膜的表面的扫描电子显微镜照片(其中，左图为聚偏氟乙烯微孔膜，右图为改性聚偏氟乙烯微孔膜)。
图2为实施例2中聚偏氟乙烯微孔膜及改性聚偏氟乙烯微孔膜的断面的扫描电子显微镜照片(其中，左图为聚偏氟乙烯微孔膜，右图为改性聚偏氟乙烯微孔膜)。
图3为实施例3中聚偏氟乙烯微孔膜及改性聚偏氟乙烯微孔膜的表面红外光谱图(其中，曲线a对应于聚偏氟乙烯微孔膜，曲线b对应于改性聚偏氟乙烯微孔膜)。
图4为实施例4中聚偏氟乙烯微孔膜及改性聚偏氟乙烯微孔膜的热失重曲线(其中，曲线a对应于聚偏氟乙烯微孔膜，曲线b对应于改性聚偏氟乙烯微孔膜，c对应于预聚体)。
图5为实施例9中所述表面负载纳米金的聚乳酸微孔膜催化硼氢化钠还原对硝基苯酚的时间变化关系。
具体实施方式
以下将对本发明提供的改性聚合物微孔膜及其制备方法作进一步说明。
本发明提供一种改性聚合物微孔膜的制备方法，其包括以下几个步骤：
S1，提供一硅氧烷预聚液，并通过一稀释剂对所述硅氧烷预聚液进行稀释；
S2，将聚合物微孔膜置于稀释后的硅氧烷预聚液中进行浸渍处理；以及
S3，将浸渍处理后的聚合物微孔膜进行预交联反应，得到所述改性聚合物微孔膜。
在步骤S1中，所述稀释剂用于将所述硅氧烷预聚液进行稀释。所述稀释剂为水和乙醇共混物。所述水与乙醇的混合比例不限。所述硅氧烷预聚液与稀释剂的体积比为1:4～4:1。
所述硅氧烷预聚液的制备方法如下：
S11，将多烷氧基硅烷、功能性单体和引发剂加入惰性有机溶剂中，得到一混合物；
S12，将该混合物加热并在惰性气氛下进行聚合反应，得到所述硅氧烷预聚液。
在步骤S11中，所述功能性单体可根据表面改性的功能需要而选择，具体的为含不饱和碳碳双键(C＝C)的单体。所述多烷氧基硅烷为含不饱和碳碳双键(C＝C)的多烷氧基硅烷。所述多烷氧基硅烷与功能性单体在所述引发剂的作用下发生聚合反应得到预聚体。具体的，所述多烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷中的至少一种。所述功能性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
所述引发剂的作用为引发聚合反应。所述引发剂为有机过氧化物类引发剂和/或偶氮类引发剂。所述有机过氧化物类引发剂为过氧化二苯甲酰、二烷基过氧化物中的至少一种，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁氰、偶氮二异庚氰、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种。所述引发剂的用量较少，可根据具体的反应物及其用量而定。
所述多烷氧基硅烷与功能性单体的质量比例为2:1～1:3，优选为，2:1～1:2。
所述惰性有机溶剂的作用为将得到的预聚体以液态的形式保存，隔离水分等诱导，防止预聚体在贮存过程中发生水解交联，并且使之处于相对稳定的状态，而可长时间保存。所述惰性有机溶剂为乙醇、磷酸三乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三甲酯的至少一种。所述惰性有机溶剂的用量根据具体需要而定，一般而言，所述惰性有机溶剂的用量较少，以方便保存以及运输的需要。即，所述多烷氧基硅烷与所述惰性有机溶剂的比例为：(1g～25g):(80mL～150mL)。
优选的，所述多烷氧基硅烷、功能性单体、引发剂与惰性有机溶剂的比例为：(1g～25g):(1g～25g):(0.05g～0.5g):100mL。
在步骤S12中，所述聚合反应的反应温度为50摄氏度～100摄氏度，反应时间为2小时～48小时。优选的，所述反应温度为65摄氏度～85摄氏度，反应时间为8小时～24小时。
反应结束后，得到的预聚体与所述惰性有机溶剂的比例为(2g～50g):100mL，优选为，(5g～30g):100mL。
在步骤S2中，所述浸渍处理的目的在于预先将所述预聚体附于所述聚合物微孔膜的表面。所述浸渍处理的时间为0.5小时～48小时，优选为，1小时～12小时。
所述聚合物微孔膜的材料为聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚砜、聚醚砜、聚乳酸、聚丙烯晴、醋酸纤维素、聚丙烯的至少一种。
在步骤S3中，可将浸渍处理后的聚合物微孔膜移入一含有催化剂的溶液中进行预交联反应。所述催化剂为盐酸、硫酸、乙酸、柠檬酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、柠檬酸钠、碳酸氢钠、氯化铵、硫酸铵的至少一种。所述催化剂的浓度为0mol/L～1mol/L，优选为0.01mol/L～0.5mol/L。当所述催化剂的浓度为0时，即指所述预交联反应可直接在水中进行，而不用加催化剂。当不加催化剂时，反应的环境建议采用去离子水。所述预交联反应的反应温度为40摄氏度～100摄氏度，反应时间为4小时～48小时。优选的，所述预交联反应的反应温度为50摄氏度～80摄氏度，反应时间为8小时～24小时。
本发明还提供一种采用上述方法制备得到的改性聚合物微孔膜。所述改性聚合物微孔膜包括聚合物微孔膜以及附于聚合物微孔膜的表面的交联层，所述交联层为通过硅氧烷预聚液对所述聚合物微孔膜的表面进行交联改性而得到。
所述硅氧烷预聚液由预聚体和惰性有机溶剂组成，所述预聚体为多烷氧基硅烷与功能性单体进行聚合得到的共聚物。
所述交联层的质量占所述改性聚合物微孔膜的质量的比例为3％～25％，所述交联层的厚度为1纳米～100纳米。优选的，所述交联层的质量占所述改性聚合物微孔膜的质量的比例为3％～15％，所述交联层的厚度为10纳米～50纳米。
所述改性聚合物微孔膜的表面具有多个孔，所述孔的孔径大小为1纳米～50微米。优选的，所述孔的孔径大小为50纳米～10微米。
与现有技术相比较，本发明的优点如下：第一，通过该硅氧烷预聚液对所述聚合物微孔膜的表面进行交联改性而在聚合物微孔膜的表面形成交联层，该交联层与所述聚合物微孔膜的表面紧紧缠结而结合为一体结构，所述改性聚合物微孔膜的表面性能稳定，且表面交联改性过程不破坏膜表面原有的形貌结构，也不损伤聚合物微孔膜的物理机械性能。第二，所述交联层为通过功能性单体与多烷氧基硅烷聚合得到的预聚体对聚合物微孔膜的表面交联改性而形成，因而可通过功能性单体的自由组合，而可形成功能性的预聚体，从而使所述改性聚合物微孔膜的表面具有亲水性、抗污染及抗菌等特性。
所述改性聚合物微孔膜的制备方法具有条件比较温和、工艺简单的优点，适用于规模化生产。
以下，将结合具体的实施例对本发明所述改性聚合物微孔膜及其制备方法进一步说明。
实施例1
(1)将3g的甲基丙烯酸羟乙酯、2g的乙烯基三甲氧基硅烷及0.06g的过氧化苯甲酰依次加入到100mL的无水乙醇中，通入工业氮气，并在常温下200r/min机械搅拌20min。然后打开加热逐渐升高温度至65℃，在工业氮气氛围中，200r/min机械搅拌反应36小时。关闭加热，待充分降温后既得亲水性的甲基丙烯酸羟乙酯/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物预聚液。在所得的100mL预聚液中加入40mL的去离子水，得到稀释后的预聚液。
(2)将表面平均孔径为500nm的聚砜微孔膜浸泡入稀释后的预聚液中，经振荡去除预聚液中的气泡后，再浸泡5h。
(3)将聚砜微孔膜取出，转移入pH为8的柠檬酸水溶液中，60℃水浴放置24h，再取出晾干，得到改性聚砜微孔膜。
对所述改性聚砜微孔膜进行性能测试。结果为：相比聚砜微孔膜的水接触角为90°而言，所述改性聚砜微孔膜的水接触角为45°。可见，所述改性聚砜微孔膜具有良好的亲水性。
实施例2
(1)将4g的N-乙烯基吡咯烷酮、3g的乙烯基三乙氧基硅烷及0.1g的偶氮二异庚氰依次加入到100mL的磷酸三乙酯中，通入高纯氮气，并在常温下250r/min机械搅拌30min。后打开加热逐渐升高温度至80℃，在工业氮气氛围中，250r/min机械搅拌反应24小时。关闭加热，待充分降温后既得亲水性的N-乙烯基吡咯烷酮/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物预聚液。在所得的100mL预聚液中加入100mL的50％乙醇水溶液，得到稀释后的预聚液。
(2)将表面平均孔径为2μm的聚偏氟乙烯孔膜浸泡入稀释后的预聚液中，经振荡去除预聚液中的气泡后，再浸泡2h。
(3)将聚偏氟乙烯孔膜取出，转移入pH为5的盐酸水溶液中，65℃水浴放置30h，再取出晾干，得到改性的聚偏氟乙烯微孔膜。
对所述改性聚偏氟乙烯微孔膜进行性能测试。结果为：相比聚偏氟乙烯微孔膜的水接触角为90°而言，所述改性聚偏氟乙烯微孔膜的水接触角为10°。
还对所述改性聚偏氟乙烯微孔膜进行形貌表征。
由图1可见，聚偏氟乙烯微孔膜在改性前后其膜表面形貌及孔洞分布均未发生明显变化。
由图2可见，聚偏氟乙烯微孔膜在改性前后其膜皮层处未见明显变化，这说明表面的交联层的厚度很小(≤20nm)。
实施例3
(1)将6g的甲基丙烯酸二甲氨乙酯、4g的乙烯基三乙氧基硅烷及0.15g的偶氮二异丁氰依次加入到100mL的N，N-二甲基甲酰胺中，通入高纯氮气，并在常温下250r/min机械搅拌40min。再打开加热逐渐升高温度至90℃，在高纯氮气氛围中，250r/min机械搅拌反应18小时。关闭加热，待充分降温后既得甲基丙烯酸二甲氨乙酯/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物预聚液。在所得的100mL预聚液中加入80mL的30％乙醇水溶液，得到稀释后的预聚液。
(2)将表面平均孔径为5μm的聚偏氟乙烯孔膜浸泡入稀释后的预聚液中，经振荡去除预聚液中的气泡后，再浸泡10h。
(3)将聚偏氟乙烯孔膜取出，转移入pH为10的氢氧化钠水溶液中，85℃水浴放置20h，再取出晾干，得到具有抗污染性能的改性聚偏氟乙烯微孔膜。
对所述改性聚偏氟乙烯微孔膜进行抗污染性能测试。结果表明，经表面交联改性后，聚偏氟乙烯微孔膜对牛血清白蛋白的抗污染性显著提高。
还对所述改性聚偏氟乙烯微孔膜进行红外吸收光谱测试，结果见图3。由图3可见，曲线b中位于1729cm-1、1600cm-1的吸收峰为预聚体中甲基丙烯酸二甲氨乙酯的红外特征峰，1151cm-1及841cm-1处的吸收峰为硅氧烷交联后形成的Si-O-Si的红外特征峰。
实施例4
(1)将8g的N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、6g的甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷及0.1g的偶氮二异丁酸二甲酯依次加入到100mL的N-甲基吡咯烷酮，通入氩气，并在常温下300r/min机械搅拌50min。然后打开加热逐渐升高温度至75℃，在氩气氛围中，300r/min机械搅拌反应28小时。关闭加热，待充分降温后得到N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷共聚物预聚液。在所得的100mL预聚液中加入150mL的65％乙醇水溶液，得到稀释后的预聚液。
(2)将表面平均孔径为3μm的聚偏氟乙烯孔膜浸泡入稀释后的预聚液中，经振荡去除预聚液中的气泡后，再浸泡15h。
(3)将聚偏氟乙烯孔膜取出，转移入pH为9的氢氧化钾水溶液中，70℃水浴放置30h。然后取出晾干，得到具有抗污染性能的改性聚偏氟乙烯微孔膜。
对所述改性聚砜微孔膜进行抗污染性能测试。结果表明，经表面交联改性后，聚偏氟乙烯微孔膜对牛血清白蛋白的抗污染性显著提高。
还对所述改性聚砜微孔膜进行热失重测试，结果请见图4。由图4可见，所述改性聚偏氟乙烯微孔膜中预聚体的交联度约为9％。
实施例5
将实施例4所制备的改性聚偏氟乙烯微孔膜进行表面季铵化处理，得到表面带阳离子特性的改性聚偏氟乙烯微孔膜。
对得到的表面带阳离子特性的改性聚偏氟乙烯微孔膜进行抗大肠杆菌测试。测试结果表明在其表面可形成明显的抑菌圈现象，说明所制备的聚偏氟乙烯微孔膜对大肠杆菌具有良好的抑制作用。
实施例6
(1)将6g的甲基丙烯酸羟丙酯、4g的N-聚乙二醇甲基丙烯酸酯、5g的甲基乙烯基二乙氧基硅烷、3g的乙烯基三乙氧基硅烷及0.15g的偶氮异丁氰基甲酰胺依次加入到100mL的二甲基亚砜，通入氮气，并在常温下200r/min机械搅拌60min。然后打开加热逐渐升高温度至100℃，在普通氮气氛围中，200r/min机械搅拌反应10小时。关闭加热，待充分降温后既得甲基丙烯酸羟丙酯/N-聚乙二醇甲基丙烯酸酯/甲基乙烯基二乙氧基硅烷/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物预聚液。在所得的100mL预聚液中加入60mL的15％乙醇水溶液，得到稀释后的预聚液。
(2)将表面平均孔径为1μm的聚丙烯晴微孔膜浸泡入稀释后的预聚液中，经振荡去除预聚液中的气泡后，再浸泡20h。
(3)将聚丙烯晴孔膜取出，转移入pH为5的磷酸水溶液中，60℃水浴放置48h，再取出晾干，得到具有亲水且污染性能的改性聚偏氟乙烯微孔膜。
实施例7
将实施例6所制备的改性聚偏氟乙烯微孔膜进行表面季铵化处理，得到表面带阳离子特性且具有超亲水特性的改性聚偏氟乙烯微孔膜。
对该得到的改性聚偏氟乙烯微孔膜进行抗大肠杆菌测试。结果表明，在其表面可形成明显的抑菌圈现象，说明该改性聚偏氟乙烯微孔膜对大肠杆菌具有良好的抑制作用。
实施例8
(1)将10g的丙烯酸、6g乙烯基三乙氧基硅烷及0.2g的偶氮异丁氰基甲酰胺依次加入到100mL的磷酸三乙酯中，通入氮气，并在常温下200r/min机械搅拌60min。然后打开加热逐渐升高温度至80℃，在氮气氛围中，200r/min机械搅拌反应24小时。关闭加热，待充分降温后得到丙烯酸/乙烯基三乙氧基硅烷共聚物预聚液。在所得的100mL预聚液中加入120mL的80％乙醇水溶液，得到稀释后的预聚液。
(2)将表面平均孔径为50nm的聚乳酸微孔膜浸泡入稀释后的预聚液中，经振荡去除预聚液中的气泡后，再浸泡6h。
(3)将聚乳酸微孔膜取出，转移入pH为7的去离子水溶液中，60℃水浴放置48h，再取出晾干，得到表面交联接枝聚丙烯酸的聚乳酸微孔膜。
实施例9
将实施例8所制备的表面交联接枝聚丙烯酸的聚乳酸微孔膜在纳米金溶液中浸泡8小时，得到表面负载纳米金的聚乳酸微孔膜。经测试，如图5所示，所制备的表面负载纳米金的聚乳酸微孔膜对硼氢化钠还原对硝基苯酚具有优异的催化效果。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种改性聚合物微孔膜，其特征在于，所述改性聚合物微孔膜包括聚合物微孔膜以及附于聚合物微孔膜的表面的交联层，所述交联层的质量占所述改性聚合物微孔膜的质量的比例为3％～25％，所述交联层的厚度为1纳米～100纳米，所述改性聚合物微孔膜的表面具有多个孔，所述孔的孔径大小为1纳米～50微米；
所述交联层为通过硅氧烷预聚液对所述聚合物微孔膜的表面进行交联改性而得到，所述硅氧烷预聚液由预聚体和惰性有机溶剂组成，所述预聚体为多烷氧基硅烷与功能性单体进行聚合得到的共聚物，所述多烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷中的至少一种，所述功能性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
2.如权利要求1所述的改性聚合物微孔膜，其特征在于，所述惰性有机溶剂为乙醇、磷酸三乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三甲酯的至少一种，所述预聚体与所述惰性有机溶剂的比例为(2g～50g):100mL。
3.如权利要求1所述的改性聚合物微孔膜，其特征在于，所述聚合物微孔膜的材料为聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚砜、聚醚砜、聚乳酸、聚丙烯晴、醋酸纤维素、聚丙烯的至少一种。
4.一种如权利要求1～3任一项改性聚合物微孔膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)提供一硅氧烷预聚液，并通过一稀释剂对所述硅氧烷预聚液进行稀释；
(2)将聚合物微孔膜置于稀释后的硅氧烷预聚液中进行浸渍处理；以及
(3)将浸渍处理后的聚合物微孔膜进行预交联反应，得到所述改性聚合物微孔膜。
5.如权利要求4所述的改性聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硅氧烷预聚液的制备方法如下：先将多烷氧基硅烷、功能性单体和引发剂加入惰性有机溶剂中，得到一混合物；然后将该混合物加热并在惰性气氛下进行聚合反应，得到所述硅氧烷预聚液。
6.如权利要求5所述的改性聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、二烷基过氧化物、偶氮二异丁氰、偶氮二异庚氰、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种，所述多烷氧基硅烷、功能性单体、引发剂与惰性有机溶剂的比例为：(1g～25g):(1g～25g):(0.05g～0.5g):100mL，所述聚合反应的反应温度为50摄氏度～100摄氏度，反应时间为2小时～48小时。
7.如权利要求4所述的改性聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述稀释剂为水和乙醇共混物，所述硅氧烷预聚液与稀释剂的体积比为1:4～4:1。
8.如权利要求4所述的改性聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述预交联反应的催化剂为盐酸、硫酸、乙酸、柠檬酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、柠檬酸钠、碳酸氢钠、氯化铵、硫酸铵的至少一种，所述预交联反应的反应温度为40摄氏度～100摄氏度，反应时间为4小时～48小时。
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