CN109135021A - 一种多孔薄膜配方及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔薄膜配方，包括:热塑性树脂及易溶于水的无机盐，本发明还公开了一种包括以下步骤:（1）混合熔融,先将热塑性树脂、易溶于水的无机盐及助剂混合均匀形成混合物，使混合物达到熔融状态，所述熔融即炼化温度要达到所用热塑性树脂的熔融温度或以上;（2）拉膜,然后将所述熔融状态的混合物拉伸成薄膜;（3）蒸汽,再利用水蒸汽熏薄膜，将易溶于水的无机盐变成结晶水合物;（4）泡水,最后我们将成形的薄膜放在水中浸泡，结晶水合物就从薄膜里溶解出来，于薄膜上形成多孔结构，形成不导电多孔薄膜，本发明整体工艺简单及生产成本低，所制得的多孔薄膜孔隙率可灵活改变。

Description

一种多孔薄膜配方及制造工艺
技术领域
本发明属于薄膜制备技术领域，尤其是指一种多孔薄膜配方及制造工艺。
背景技术
多孔薄膜是一种含有微孔的薄膜状材料，它广泛应用于非水电 解液电池隔膜、电容器隔膜、各种分离膜、水处理膜等的制作上。现在大多的薄膜多采用非溶剂致相分离法(NIPS)或热致相分离法(TIPS)制备。这两种方法都是将聚合物溶于合适的溶剂中，溶解聚合物形成均相溶液,然后把它们冷却成膜，因为这些溶剂很容易溶解到水或其他易挥发的溶剂中，把里面的溶剂溶解或萃取出来，从而得到一定结构的聚合物微孔结构。
上述多孔薄膜的制备方法存在以下缺陷：
1、采用液体作为致孔剂，导致所制得的多孔膜的孔隙率低。
2、于制备过程中往往需要将聚合物和稀释剂制成多元混合物，且需要高温以及使用大量的萃取溶剂，工艺复杂，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单及生产成本低的多孔薄膜配方及制造工艺，所制得的多孔薄膜孔隙率可灵活改变。
为达到上述目的，本发明的解决方案为：
一种多孔薄膜配方，包括:热塑性树脂及易溶于水的无机盐。
所述热塑性树脂中含有增强薄膜性能的助剂，含有助剂的热塑性树脂的含量在30%-70%，所述易溶于水的无机盐的含量在30%-70%。
所述助剂为抗氧剂、增强剂及增韧剂的其中至少一种。
所述热塑性树脂为PE-聚乙烯、PP-聚丙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、PC-聚碳酸酯、聚苯醚及聚砜的其中至少一种。
所述无机盐为硫酸铜、硫酸钠、硫酸镁、硫酸锌、或碳酸钠的其中之一。
一种多孔薄膜制造工艺，包括以下步骤:
（1）混合熔融,先将热塑性树脂、易溶于水的无机盐及增强薄膜性能的助剂混合均匀形成混合物，使混合物达到熔融状态，所述熔融即炼化温度要达到所用热塑性树脂的熔融温度或以上;
（2）拉膜,然后将所述熔融状态的混合物拉伸成薄膜;
（3）蒸汽,再利用水蒸汽熏薄膜，将易溶于水的无机盐变成结晶水合物;
（4）泡水,最后我们将成形的薄膜放在水中浸泡，结晶水合物就从薄膜里溶解出来，于薄膜上形成多孔结构，形成不导电多孔薄膜。
于步骤（4）的水中加入金属活动性比所述易溶于水的无机盐中金属强的金属单质，利用金属活动性比所述易溶于水的无机盐中金属强的金属单质置换出所述易溶于水的无机盐中金属，所置换出的金属于薄膜表面会形成金属镀层，形成导电多孔薄膜。
一种多孔薄膜制造工艺，还包括步骤（5）无机盐回收,对步骤（4）所形成的水溶液进行蒸发处理后，回收无机盐。
采用上述技术方案后，本发明可以通过控制易溶于水的无机盐的质量比来控制多孔薄膜的孔隙率，实现所制得的多孔薄膜孔隙率可灵活改变，本发明还可以通过控制易溶于水的无机盐的目数来控制孔径大小，且本发明利用易溶于水的无机盐的特性，使无机盐从薄膜中脱离出并溶于水中，形成多孔结构，整体工艺简单及生产成本低。
附图说明
图1为本发明的一实施例的制造工艺流程图。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，兹绘图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。
本发明揭示了一种多孔薄膜配方，包括热塑性树脂及易溶于水的无机盐，其中易溶于水的无机盐是指无机盐在100g水中的溶解度大于10g；所述热塑性树脂可以是PE-聚乙烯、PP-聚丙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、PC-聚碳酸酯、聚苯醚及聚砜等其中的至少一种，所述无机盐可以是硫酸铜、硫酸钠、硫酸镁、硫酸锌、或碳酸钠等。
再者，为了增强树脂的性能，所述热塑性树脂中含有一些助剂，所述助剂可以为抗氧剂、增强剂及增韧剂等其中的至少一种。对于不同的热塑性树脂所添加的助剂型号不同，含有助剂的热塑性树脂的含量在30%-70%，所述易溶于水的无机盐的含量在30%-70%。
本发明还揭示了一种多孔薄膜制造工艺，包括以下步骤,
（1）混合熔融,先将热塑性树脂、易溶于水的无机盐及助剂混合均匀形成混合物，使混合物达到熔融状态，所述熔融即炼化温度要达到所用热塑性树脂的熔融温度或以上。
（2）拉膜,然后将所述熔融状态的混合物拉伸成薄膜。
（3）蒸汽,再利用水蒸汽熏薄膜，将易溶于水的无机盐变成结晶水合物。这种结晶水合物比原来的盐体积大，从而起到了扩孔的作用，并让易溶于水的无机盐更容易从热塑性树脂中脱离出去。
（4）泡水,最后我们将成形的薄膜放在水中浸泡，结晶水合物就从薄膜里溶解出来，于薄膜上形成多孔结构，形成不导电多孔薄膜；若需要制成导电多孔薄膜，则需要于水中加入金属活动性比所述易溶于水的无机盐中金属强的金属单质，利用金属活动性比所述易溶于水的无机盐中金属强的金属单质置换出所述易溶于水的无机盐中金属，所置换出的金属于薄膜表面会形成金属镀层。
（5）无机盐回收,对步骤（4）所形成的水溶液进行蒸发处理后，回收无机盐。
请参阅图1所示本发明的一实施例的制造工艺流程图，包括以下步骤,
（1）先将硫酸铜、助剂及热塑性树脂混合均匀形成混合物，使混合物达到熔融状态。
（2）拉膜,然后将所述熔融状态的混合物拉伸成薄膜。
（3）蒸汽,再利用水蒸汽熏薄膜，薄膜里面的硫酸铜就会吸水变成五水硫酸铜，五水硫酸铜比硫酸铜的体积大，从而扩大了孔径大小，并让易溶于水的无机盐更容易从热塑性树脂中脱离出去。
（4）泡水,最后我们将成形的薄膜放在水中浸泡，易溶于水的五水硫酸铜从薄膜里溶解出来，于薄膜上形成多孔结构，形成不导电多孔薄膜；若于水中加入金属镁，利用置换反应将硫酸铜中铜置换出来，让铜吸附在薄膜表面，产生硫酸镁这种可溶性盐，得到导电多孔薄膜。
（5）无机盐回收,以制成不导电薄膜为例说明，则将含有五水硫酸铜的水溶液进行蒸发处理后，回收后重复利用，不会造成对环境的危害。
在本发明中，所述易溶于水的无机盐相当于一个致孔剂，就是一个不参与反应的物质，在所述热塑性树脂与易溶于水的无机盐混合形成的体系中占据一定空间位置，当将此物质除去后，于所述易溶于水的无机盐原来所处的位置会形成孔结构。
因此，本发明可以通过控制易溶于水的无机盐的质量比来控制多孔薄膜的孔隙率，实现所制得的多孔薄膜孔隙率可灵活改变，本发明还可通过控制易溶于水的无机盐的目数来控制孔径大小，且本发明利用易溶于水的无机盐的特性，使无机盐从薄膜中脱离出并溶于水中，形成多孔结构，整体工艺简单及生产成本低，且无机盐可以经过蒸发处理后回收利用，不会造成对环境的危害。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，本发明的组成部件的数量并不以上述为限，本领域的技术人员仍可能基于本发明的揭示而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为权利要求书所涵盖。

Claims (8)

1.一种多孔薄膜配方，其特征在于，包括:热塑性树脂及易溶于水的无机盐。
2.如权利要求1所述一种多孔薄膜配方，其特征在于：所述热塑性树脂中含有增强薄膜性能的助剂，含有助剂的热塑性树脂的含量在30%-70%，所述易溶于水的无机盐的含量在30%-70%。
3.如权利要求2所述一种多孔薄膜配方，其特征在于: 所述助剂为抗氧剂、增强剂及增韧剂的其中至少一种。
4.如权利要求1所述一种多孔薄膜配方，其特征在于:所述热塑性树脂为PE-聚乙烯、PP-聚丙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、PC-聚碳酸酯、聚苯醚及聚砜的其中至少一种。
5.如权利要求4所述一种多孔薄膜配方，其特征在于:所述无机盐为硫酸铜、硫酸钠、硫酸镁、硫酸锌、或碳酸钠的其中之一。
6.一种多孔薄膜制造工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）混合熔融,先将热塑性树脂、易溶于水的无机盐及增强薄膜性能的助剂混合均匀形成混合物，使混合物达到熔融状态，所述熔融即炼化温度要达到所用热塑性树脂的熔融温度或以上;
（2）拉膜,然后将所述熔融状态的混合物拉伸成薄膜;
（3）蒸汽,再利用水蒸汽熏薄膜，将易溶于水的无机盐变成结晶水合物;
（4）泡水,最后我们将成形的薄膜放在水中浸泡，结晶水合物就从薄膜里溶解出来，于薄膜上形成多孔结构，形成不导电多孔薄膜。
7.如权利要求6所述一种多孔薄膜制造工艺，其特征在于：于步骤（4）的水中加入金属活动性比所述易溶于水的无机盐中金属强的金属单质，利用金属活动性比所述易溶于水的无机盐中金属强的金属单质置换出所述易溶于水的无机盐中金属，所置换出的金属于薄膜表面会形成金属镀层，形成导电多孔薄膜。
8.如权利要求6或7所述一种多孔薄膜制造工艺，其特征在于：还包括步骤（5）无机盐回收,对步骤（4）所形成的水溶液进行蒸发处理后，回收无机盐。
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