CN113336983A - 一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于材料制备技术领域，公开了一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法，所述耐高温绝缘的高分子薄膜按照质量份数由环氧树脂8～12份、二氧化硅6～8份、表面活性剂3～4份、正烷烃2～3份、改性剂3～4份、云母3～5份、聚对苯二甲酸丁二醇酯3～4份、氮化铝2～3份、成膜剂3～4份、固化剂2～3份、超纯水10～30份组成。本发明通过原料的组合与合理配比实现制备高分子薄膜的浆料的制备，后使用高分子薄膜的浆料制备薄膜，能够实现制备的高分子薄膜的耐热性能的提升。通过对原料的分散、粉碎球磨等操作实现对原料的预处理，使得制备的高分子薄膜的浆料质地更加均匀，制备的耐高温绝缘的高分子薄膜的性能更优。

Description

一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，尤其涉及一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法。
背景技术
目前：高分子膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，也是具有特殊传质功能的高分子材料，通常称为分离膜，也称功能膜。随着石油工业和科技的发展，高分子膜的应用领域不断扩大，由最初的包装膜发展到了智能高分子膜、高分子功能膜等。其中用量最大的是选择性分离膜，如离子交换膜、微孔过滤膜、超过滤膜、液膜、液晶膜等。已应用的领域有核燃料及金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、人工脏器的制造、医药、食品、农业、化工等各方面。但是，现有的高分子薄膜遇到高温就容易脱落，耐高温性较差，适用性低。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的高分子薄膜遇到高温就容易脱落，耐高温性较差，适用性低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法。
本发明是这样实现的，一种耐高温绝缘的高分子薄膜，所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一，进行耐高温绝缘的高分子薄膜原料的选择：选择蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂、硝酸纤维成膜剂中的一种作为成膜剂；选择UV固化剂作为固化剂；使用微晶纤维素、纳米钛白粉进行改性剂的制备；按照质量份数称取环氧树脂、二氧化硅、表面活性剂、正烷烃、改性剂、云母、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氮化铝、成膜剂、固化剂、超纯水，得到耐高温绝缘的高分子薄膜原料；
步骤二，使用二氧化硅进行纳米二氧化硅的制备：将表面活性剂与正烷烃混合得到混合料；将制备原料置于磁力搅拌器上，在搅拌的条件下缓慢滴入超纯水，分散均匀后进行水浴加热得到微乳液；向微乳液中加入无水乙醇并摇匀，得到混合液；将混合液置于离心机中进行离心，弃除上清液，得到纳米二氧化硅分散液；对纳米二氧化硅分散液进行加热，挥发乙醇，蒸干水，得到纳米二氧化硅；
步骤三，使用纳米二氧化硅进行改性纳米二氧化硅的制备：收集制备的纳米二氧化硅，对纳米二氧化硅进行粉碎得到纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末溶于聚乙二醇中，搅拌均匀得到纳米二氧化硅溶液；对纳米二氧化硅溶液进行超声分散得到分散液；将分散液与改性剂进行混合，对纳米二氧化硅进行改性，得到改性纳米二氧化硅；
步骤四，进行云母的预处理得到云母粉：将云母置于粉碎机中粉碎得到块状云母；将块状云母置于球磨机中，设定第一次球磨的球磨压力与球磨时间，进行第一次球磨；第一次球磨结束后，向球磨机中加入乙醇，设定第二次球磨的球磨压力与球磨时间，进行第二次球磨；取出第二次球磨的产物，加热挥发乙醇，得到云母粉；
步骤五，进行耐高温绝缘的高分子薄膜的制备：将环氧树脂与固化剂混合，搅拌均匀，得到待固化物质；将改性纳米二氧化硅、云母粉、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氮化铝进行混合，加入超纯水，搅拌均匀得到高分子混合料；将高分子混合料、待固化物质以及成膜剂混合，置于搅拌机中搅拌均匀，得到耐高温绝缘的高分子薄膜液化料；将耐高温绝缘的高分子薄膜液化料置于紫外线固化机中，使用紫外线进行照射，并在照射中使用延展机进行延展，得到耐高温绝缘的高分子薄膜。
进一步，步骤二中，所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠或是α-烯基磺酸钠中的一种。
进一步，步骤二中，所述磁力搅拌的转速为600～800r/min，磁力搅拌的时间为30～45min。
进一步，步骤二中，所述水浴加热的温度为26～30℃。
进一步，步骤三中，所述对纳米二氧化硅进行粉碎得到纳米二氧化硅粉末，还包括：对粉碎后的纳米二氧化硅进行过筛。
进一步，步骤三中，所述超声分散的频率为55～60kHz，超声分散的时间为20～25min。
进一步，步骤四中，所述第一次球磨的球磨压力为30～50N，球磨时间为10～15min。
进一步，步骤四中，所述第二次球磨的球磨压力为80～100N，球磨时间为20～30min。
进一步，步骤五中，所述延展的厚度为10～300μm。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法制备的耐高温绝缘的高分子薄膜，所述耐高温绝缘的高分子薄膜按照质量份数由环氧树脂8～12份、二氧化硅6～8份、表面活性剂3～4份、正烷烃2～3份、改性剂3～4份、云母3～5份、聚对苯二甲酸丁二醇酯3～4份、氮化铝2～3份、成膜剂3～4份、固化剂2～3份、超纯水10～30份组成。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过原料的组合与合理配比实现制备高分子薄膜的浆料的制备，后使用高分子薄膜的浆料制备薄膜，能够实现制备的高分子薄膜的耐热性能的提升，提高薄膜的性能和提高薄膜的适用性。通过对原料的分散、粉碎球磨等操作实现对原料的预处理，使得制备的高分子薄膜的浆料质地更加均匀，制备的耐高温绝缘的高分子薄膜的性能更优。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的使用二氧化硅进行纳米二氧化硅的制备流程图。
图3是本发明实施例提供的使用纳米二氧化硅进行改性纳米二氧化硅的制备流程图。
图4是本发明实施例提供的进行云母的预处理得到云母粉流程图。
图5是本发明实施例提供的进行耐高温绝缘的高分子薄膜的制备流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐高温绝缘的高分子薄膜及其制备方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法包括以下步骤：
S101，进行耐高温绝缘的高分子薄膜原料的选择。
S102，使用二氧化硅进行纳米二氧化硅的制备。
S103，使用纳米二氧化硅进行改性纳米二氧化硅的制备。
S104，进行云母的预处理得到云母粉。
S105，进行耐高温绝缘的高分子薄膜的制备。
本发明实施例提供的进行耐高温绝缘的高分子薄膜原料的选择，包括：选择蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂、硝酸纤维成膜剂中的一种作为成膜剂；选择UV固化剂作为固化剂；使用微晶纤维素、纳米钛白粉进行改性剂的制备；按照质量份数称取环氧树脂、二氧化硅、表面活性剂、正烷烃、改性剂、云母、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氮化铝、成膜剂、固化剂、超纯水，得到耐高温绝缘的高分子薄膜原料；
如图2所示，本发明实施例提供的使用二氧化硅进行纳米二氧化硅的制备，包括：
S201，将表面活性剂与正烷烃混合得到混合料。
S202，将制备原料置于磁力搅拌器上，在搅拌的条件下缓慢滴入超纯水，分散均匀后进行水浴加热得到微乳液。
S203，向微乳液中加入无水乙醇并摇匀，得到混合液；将混合液置于离心机中进行离心，弃除上清液，得到纳米二氧化硅分散液。
S204，对纳米二氧化硅分散液进行加热，挥发乙醇，蒸干水，得到纳米二氧化硅。
步骤S201中，本发明实施例提供的表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠或是α-烯基磺酸钠中的一种。
步骤S202中，本发明实施例提供的磁力搅拌的转速为600～800r/min，磁力搅拌的时间为30～45min。
步骤S202中，本发明实施例提供的水浴加热的温度为26～30℃。
如图3所示，本发明实施例提供的使用纳米二氧化硅进行改性纳米二氧化硅的制备，包括：
S301，收集制备的纳米二氧化硅，对纳米二氧化硅进行粉碎得到纳米二氧化硅粉末。
S302，将纳米二氧化硅粉末溶于聚乙二醇中，搅拌均匀得到纳米二氧化硅溶液。
S303，对纳米二氧化硅溶液进行超声分散得到分散液；将分散液与改性剂进行混合，对纳米二氧化硅进行改性，得到改性纳米二氧化硅。
步骤S301中，本发明实施例提供的对纳米二氧化硅进行粉碎得到纳米二氧化硅粉末，还包括：对粉碎后的纳米二氧化硅进行过筛。
步骤S303中，本发明实施例提供的超声分散的频率为55～60kHz，超声分散的时间为20～25min。
如图4所示，本发明实施例提供的进行云母的预处理得到云母粉，包括：
S401，将云母置于粉碎机中粉碎得到块状云母。
S402，将块状云母置于球磨机中，设定第一次球磨的球磨压力与球磨时间，进行第一次球磨。
S403，第一次球磨结束后，向球磨机中加入乙醇，设定第二次球磨的球磨压力与球磨时间，进行第二次球磨。
S404，取出第二次球磨的产物，加热挥发乙醇，得到云母粉。
步骤S402中，本发明实施例提供的第一次球磨的球磨压力为30～50N，球磨时间为10～15min。
步骤S403中，本发明实施例提供的第二次球磨的球磨压力为80～100N，球磨时间为20～30min。
如图5所示，本发明实施例提供的进行耐高温绝缘的高分子薄膜的制备，包括：
S501，将环氧树脂与固化剂混合，搅拌均匀，得到待固化物质；
S502，将改性纳米二氧化硅、云母粉、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氮化铝进行混合，加入超纯水，搅拌均匀得到高分子混合料；
S503，将高分子混合料、待固化物质以及成膜剂混合，置于搅拌机中搅拌均匀，得到耐高温绝缘的高分子薄膜液化料；
S504，将耐高温绝缘的高分子薄膜液化料置于紫外线固化机中，使用紫外线进行照射，并在照射中使用延展机进行延展，得到耐高温绝缘的高分子薄膜。
步骤S504中，本发明实施例提供的延展的厚度为10～300μm。
本发明实施例提供的耐高温绝缘的高分子薄膜按照质量份数由环氧树脂8～12份、二氧化硅6～8份、表面活性剂3～4份、正烷烃2～3份、改性剂3～4份、云母3～5份、聚对苯二甲酸丁二醇酯3～4份、氮化铝2～3份、成膜剂3～4份、固化剂2～3份、超纯水10～30份组成。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法包括以下步骤：
步骤一，进行耐高温绝缘的高分子薄膜原料的选择：选择蛋白成膜剂、丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂、硝酸纤维成膜剂中的一种作为成膜剂；选择UV固化剂作为固化剂；使用微晶纤维素、纳米钛白粉进行改性剂的制备；按照质量份数称取环氧树脂、二氧化硅、表面活性剂、正烷烃、改性剂、云母、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氮化铝、成膜剂、固化剂、超纯水，得到耐高温绝缘的高分子薄膜原料；
步骤二，使用二氧化硅进行纳米二氧化硅的制备：将表面活性剂与正烷烃混合得到混合料；将制备原料置于磁力搅拌器上，在搅拌的条件下缓慢滴入超纯水，分散均匀后进行水浴加热得到微乳液；向微乳液中加入无水乙醇并摇匀，得到混合液；将混合液置于离心机中进行离心，弃除上清液，得到纳米二氧化硅分散液；对纳米二氧化硅分散液进行加热，挥发乙醇，蒸干水，得到纳米二氧化硅；
步骤三，使用纳米二氧化硅进行改性纳米二氧化硅的制备：收集制备的纳米二氧化硅，对纳米二氧化硅进行粉碎得到纳米二氧化硅粉末；将纳米二氧化硅粉末溶于聚乙二醇中，搅拌均匀得到纳米二氧化硅溶液；对纳米二氧化硅溶液进行超声分散得到分散液；将分散液与改性剂进行混合，对纳米二氧化硅进行改性，得到改性纳米二氧化硅；
步骤四，进行云母的预处理得到云母粉：将云母置于粉碎机中粉碎得到块状云母；将块状云母置于球磨机中，设定第一次球磨的球磨压力与球磨时间，进行第一次球磨；第一次球磨结束后，向球磨机中加入乙醇，设定第二次球磨的球磨压力与球磨时间，进行第二次球磨；取出第二次球磨的产物，加热挥发乙醇，得到云母粉；
步骤五，进行耐高温绝缘的高分子薄膜的制备：将环氧树脂与固化剂混合，搅拌均匀，得到待固化物质；将改性纳米二氧化硅、云母粉、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氮化铝进行混合，加入超纯水，搅拌均匀得到高分子混合料；将高分子混合料、待固化物质以及成膜剂混合，置于搅拌机中搅拌均匀，得到耐高温绝缘的高分子薄膜液化料；将耐高温绝缘的高分子薄膜液化料置于紫外线固化机中，使用紫外线进行照射，并在照射中使用延展机进行延展，得到耐高温绝缘的高分子薄膜。
2.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠或是α-烯基磺酸钠中的一种。
3.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述磁力搅拌的转速为600～800r/min，磁力搅拌的时间为30～45min。
4.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述水浴加热的温度为26～30℃。
5.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述对纳米二氧化硅进行粉碎得到纳米二氧化硅粉末，还包括：对粉碎后的纳米二氧化硅进行过筛。
6.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述超声分散的频率为55～60kHz，超声分散的时间为20～25min。
7.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述第一次球磨的球磨压力为30～50N，球磨时间为10～15min。
8.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述第二次球磨的球磨压力为80～100N，球磨时间为20～30min。
9.如权利要求1所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述延展的厚度为10～300μm。
10.一种应用如权利要求1～9所述耐高温绝缘的高分子薄膜的制备方法制备的耐高温绝缘的高分子薄膜，其特征在于，所述耐高温绝缘的高分子薄膜按照质量份数由环氧树脂8～12份、二氧化硅6～8份、表面活性剂3～4份、正烷烃2～3份、改性剂3～4份、云母3～5份、聚对苯二甲酸丁二醇酯3～4份、氮化铝2～3份、成膜剂3～4份、固化剂2～3份、超纯水10～30份组成。
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