CN112823856A - 一种亲水性pvdf薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法，包括PVDF薄膜层和亲水薄膜层，所述亲水薄膜层通过高分子黏结剂渗入至所述PVDF薄膜层表面。本发明制作的薄膜机械强度与坚韧度高，防霉菌性，高耐磨性，对气体和液体的高耐渗透性，耐热稳定性好，阻燃，低烟温度提升过程中抗蠕变性好纯度高，容易进行熔体加工耐绝大多数化学品与溶剂，兼有刚性的和柔韧的形态抗紫外线和核辐射性，抗冲击性，同时具有良好的亲水性，整体加工方法简单，原料成本低，值得推广。

Description

一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工制作技术领域，尤其是一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法。
背景技术
PVDF是一种高强度、耐腐蚀的物质，通常是用来制造水管的。PVDF膜可以结合蛋白质，而且可以分离小片段的蛋白质，最初是将它用于蛋白质的序列测定，因为硝酸纤维素膜在Edman试剂中会降解，所以就寻找了PVDF作为替代品，虽然PVDF膜结合蛋白的效率没有硝酸纤维素膜高，但由于它的稳定、耐腐蚀使它成为蛋白测序理想的用品，一直沿用至今。PVDF膜与硝酸纤维素膜一样，可以进行各种染色和化学发光检测，也有很广的适用范围。这种PVDF膜，灵敏度、分辨率和蛋白亲和力在精细工艺下比常规的膜都要高，非常适合于低分子量蛋白的检测。
但是使用PVDF膜前，一定要先用无水甲醇预处理，再在transfer buffer中平衡好才可以使用(PVDF膜用甲醇泡的目的是为了活化PVDF膜上面的正电基团，使它更容易跟带负电的蛋白质结合)。经过预处理的PVDF膜在转膜时，可以使用不含甲醇的transferbuffer。而使用NC膜时，有的需要用无水甲醇处理，有的则不必，直接用transfer buffer平衡好就可以了
PVDF膜即聚偏二氟乙烯膜(polyvinylidene fluoride)是蛋白质印迹法中常用的一种固相支持物。PVDF膜是疏水性的，膜孔径有大有小，随着膜孔径的不断减小，膜对低分子量的蛋白结合就越牢固。大于20kda的蛋白选用0.45um的膜，小于20kda的蛋白选用0.2um的膜。PVDF膜在使用时需预处理，用甲醇处理的目的是活化膜上的正电基团，使其更容易与带负电的蛋白结合。PVDF膜具有较高的机械强度，是印迹法中的理想固相支持物材料，目前传统的PVDF膜亲水性较差，在此我们提出一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法。
发明内容
本发明针对背景技术中的不足，提供了一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法。
本发明为解决上述技术不足，采用改性的技术方案，一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法，包括PVDF薄膜层和亲水薄膜层，所述亲水薄膜层通过高分子黏结剂渗入至所述PVDF薄膜层表面。
作为本发明的进一步优选方式，所述PVDF薄膜层和亲水薄膜层整体呈片状，厚度为36-78nm，平面横向尺寸为2um-12um，平面横向尺寸与厚度的比值大于1000，且比表面积大于400m2/g。
作为本发明的进一步优选方式，所述亲水薄膜层设含镍含量为羟基化合物12％，所述亲水薄膜层设氨基化合物含量为16％，所述亲水薄膜层设羧基化合物含量为36％，所述亲水薄膜层的耐热纤维含量为18％，所述亲水薄膜层的磺酸基化合物含量为14％，所述亲水薄膜层还包含多种金属元素，所述金属元素包括铬、铝、锌，所述金属元素整体占比为4％。
作为本发明的进一步优选方式，所述PVDF薄膜层制作工艺步骤如下：
A，PVDF粒料放在烘箱或预热炉中预热，预热温度215-235摄氏度；
B，然后将预热好的物料加到事先预热好的180-195摄氏度的模具中；
C，在14MPa下施压、保压，保压时间视熔融和流动所需时间而定；
D，以二甲基乙酰胺为溶剂，将PVDF配置成固含量为20％溶液，流延在铝箔上，经过205-315摄氏度热熔后，用水急冷即可制成厚0.05-0.075mm的连续强韧膜；
E，将材料等离子轻度清洗，通过等离子对薄膜进行轻度切割，然后进行清洗，清洗平整度控制在100纳米。
作为本发明的进一步优选方式，所述亲水薄膜层制作工艺步骤如下：
S1、分别将羟基化合物、氨基化合物、羧基化合物、耐热纤维、磺酸基化合物进行超声共振混合，持续35min，超声功率控制在440W，然后将超声处理后的原料送入混合箱内部，进行融化，加热温度控制在240-360℃；
S2、将金属混合物放入步骤S1中的原料进行充分的搅拌混合，控制转速在380r/min，持续45min，并持续不断加热；
S3、原料送入采用挤塑机，温度控制在210-290摄氏度之间，成型温度控制在180-240摄氏度之间，制作薄膜；
S4、制作完成后，进行高温消毒，温度控制在75-90℃，持续5-12分钟，高温消毒后，再进行紫外线消毒。
作为本发明的进一步优选方式，所述PVDF薄膜层和亲水薄膜层粘接完成后，送入浓度65％的碳酸钠溶液中常温浸泡15min，然后取出用清水清洗，再将其送入78％的乙醇溶液，浸泡30min。
本发明所达到的有益效果是：本发明制作的薄膜机械强度与坚韧度高，防霉菌性，高耐磨性，对气体和液体的高耐渗透性，耐热稳定性好，阻燃，低烟温度提升过程中抗蠕变性好纯度高，容易进行熔体加工耐绝大多数化学品与溶剂，兼有刚性的和柔韧的形态抗紫外线和核辐射性，抗冲击性，同时具有良好的亲水性，整体加工方法简单，原料成本低，值得推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种亲水性PVDF薄膜及其制备方法，包括PVDF薄膜层和亲水薄膜层，所述亲水薄膜层通过高分子黏结剂渗入至所述PVDF薄膜层表面。
所述PVDF薄膜层和亲水薄膜层整体呈片状，厚度为36-78nm，平面横向尺寸为2um-12um，平面横向尺寸与厚度的比值大于1000，且比表面积大于400m2/g。
所述亲水薄膜层设含镍含量为羟基化合物12％，所述亲水薄膜层设氨基化合物含量为16％，所述亲水薄膜层设羧基化合物含量为36％，所述亲水薄膜层的耐热纤维含量为18％，所述亲水薄膜层的磺酸基化合物含量为14％，所述亲水薄膜层还包含多种金属元素，所述金属元素包括铬、铝、锌，所述金属元素整体占比为4％。
所述PVDF薄膜层制作工艺步骤如下：
A，PVDF粒料放在烘箱或预热炉中预热，预热温度215-235摄氏度；
B，然后将预热好的物料加到事先预热好的180-195摄氏度的模具中；
C，在14MPa下施压、保压，保压时间视熔融和流动所需时间而定；
D，以二甲基乙酰胺为溶剂，将PVDF配置成固含量为20％溶液，流延在铝箔上，经过205-315摄氏度热熔后，用水急冷即可制成厚0.05-0.075mm的连续强韧膜；
E，将材料等离子轻度清洗，通过等离子对薄膜进行轻度切割，然后进行清洗，清洗平整度控制在100纳米。
所述亲水薄膜层制作工艺步骤如下：
S1、分别将羟基化合物、氨基化合物、羧基化合物、耐热纤维、磺酸基化合物进行超声共振混合，持续35min，超声功率控制在440W，然后将超声处理后的原料送入混合箱内部，进行融化，加热温度控制在240-360℃；
S2、将金属混合物放入步骤S1中的原料进行充分的搅拌混合，控制转速在380r/min，持续45min，并持续不断加热；
S3、原料送入采用挤塑机，温度控制在210-290摄氏度之间，成型温度控制在180-240摄氏度之间，制作薄膜；
S4、制作完成后，进行高温消毒，温度控制在75-90℃，持续5-12分钟，高温消毒后，再进行紫外线消毒。
所述PVDF薄膜层和亲水薄膜层粘接完成后，送入浓度65％的碳酸钠溶液中常温浸泡15min，然后取出用清水清洗，再将其送入78％的乙醇溶液，浸泡30min。
本发明PVDF薄膜材料参数表格如下：表1
Figure BDA0002282629540000051
传统PVDF薄膜材料参数表格如下：表2
Figure BDA0002282629540000052
综上述，通过表1和表2明显看出本发明的性能更优，本发明制作的薄膜机械强度与坚韧度高，防霉菌性，高耐磨性，对气体和液体的高耐渗透性，耐热稳定性好，阻燃，低烟温度提升过程中抗蠕变性好纯度高，容易进行熔体加工耐绝大多数化学品与溶剂，兼有刚性的和柔韧的形态抗紫外线和核辐射性，抗冲击性，同时具有良好的亲水性，整体加工方法简单，原料成本低，值得推广。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种亲水性PVDF薄膜，包括PVDF薄膜层和亲水薄膜层，其特征在于：所述亲水薄膜层通过高分子黏结剂渗入至所述PVDF薄膜层表面。
2.根据权利要求1所述的一种亲水性PVDF薄膜，其特征在于，所述PVDF薄膜层和亲水薄膜层整体呈片状，厚度为36-78nm，平面横向尺寸为2um-12um，平面横向尺寸与厚度的比值大于1000，且比表面积大于400m2/g。
3.根据权利要求1所述的一种亲水性PVDF薄膜，其特征在于，所述亲水薄膜层设含镍含量为羟基化合物12％，所述亲水薄膜层设氨基化合物含量为16％，所述亲水薄膜层设羧基化合物含量为36％，所述亲水薄膜层的耐热纤维含量为18％，所述亲水薄膜层的磺酸基化合物含量为14％，所述亲水薄膜层还包含多种金属元素，所述金属元素包括铬、铝、锌，所述金属元素整体占比为4％。
4.根据权利要求1所述的一种亲水性PVDF薄膜的制备方法，其特征在于，所述PVDF薄膜层制作工艺步骤如下：
A，PVDF粒料放在烘箱或预热炉中预热，预热温度215-235摄氏度；
B，然后将预热好的物料加到事先预热好的180-195摄氏度的模具中；
C，在14MPa下施压、保压，保压时间视熔融和流动所需时间而定；
D，以二甲基乙酰胺为溶剂，将PVDF配置成固含量为20％溶液，流延在铝箔上，经过205-315摄氏度热熔后，用水急冷即可制成厚0.05-0.075mm的连续强韧膜；
E，将材料等离子轻度清洗，通过等离子对薄膜进行轻度切割，然后进行清洗，清洗平整度控制在100纳米。
5.根据权利要求1所述的一种亲水性PVDF薄膜的制备方法，其特征在于，所述亲水薄膜层制作工艺步骤如下：
S1、分别将羟基化合物、氨基化合物、羧基化合物、耐热纤维、磺酸基化合物进行超声共振混合，持续35min，超声功率控制在440W，然后将超声处理后的原料送入混合箱内部，进行融化，加热温度控制在240-360℃；
S2、将金属混合物放入步骤S1中的原料进行充分的搅拌混合，控制转速在380r/min，持续45min，并持续不断加热；
S3、原料送入采用挤塑机，温度控制在210-290摄氏度之间，成型温度控制在180-240摄氏度之间，制作薄膜；
S4、制作完成后，进行高温消毒，温度控制在75-90℃，持续5-12分钟，高温消毒后，再进行紫外线消毒。
6.根据权利要求1所述的一种亲水性PVDF薄膜的制备方法，其特征在于，所述PVDF薄膜层和亲水薄膜层粘接完成后，送入浓度65％的碳酸钠溶液中常温浸泡15min，然后取出用清水清洗，再将其送入78％的乙醇溶液，浸泡30min。
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