CN113491956B - 一种lldpe油水分离膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于膜材料技术领域，公开了一种LLDPE油水分离膜及其制备方法和应用。本发明的制备方法包括以下步骤：(1)将LLDPE和PEO的混合物料经挤出机共混挤出、造粒、干燥，得到粒料；(2)将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；(3)将LLDPE/PEO膜置于去离子水中进行超声沥滤，得到LLDPE多孔膜；(4)将模板覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜。本发明的油水分离膜为亲油疏水型，通过在表面构筑微结构实现疏水性，通过多孔结构和亲油性膜材的选择实现亲油性，具有加工工艺简单、油水分离效率高、绿色环保、可重复使用等优点，具有光明的应用前景。

Description

一种LLDPE油水分离膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及膜材料技术领域，尤其涉及一种LLDPE油水分离膜及其制备方法和应用。
背景技术
随着科学技术的发展与经济水平的提高，水体污染问题变得更为严峻，其中水体油类污染是最普遍的污染，油水分离技术可以很好的应用于水体油类污染治理。以往多采用重力分离、电分离、气浮分离以及萃取等传统工艺进行油水分离，效率低下，成本高昂，与其相比，油水分离材料简单易行、低成本、高效率、绿色环保，在油水分离领域潜力巨大。
油水分离膜是一种油水分离材料，具有绿色环保、造价低廉、易于改性等优点，广泛应用于化工、食品加工、水体治理等行业。基于特殊润湿性的油水分离膜分为疏水-亲油膜和亲水-疏油膜两种，常见的油水分离膜材料主要包括金属网基膜材料、纺织物膜材料、聚合物膜材料、静电纺丝聚合物膜材料等，然而上述油水分离膜或由于自身结构的限制、或由于制备方法的复杂、或由于所用原料不环保等问题限制了油水分离膜大规模工业化生产应用。
线性低密度聚乙烯(LLDPE)以乙烯为主要原料，加入少量α-烯烃，通过催化剂作用经高压或低压进行气相流化床聚合得到。LLDPE分子量分布窄、支链短，它的抗伸强度，抗冲击强度、耐撕裂强度等性能均优于低密度聚乙烯(LDPE)，并且与LDPE相比，它具有高强度，高韧性，耐热，耐酸、碱、有机溶剂等优点，广泛地应用于化工、机械、医药等领域。LLDPE本身具有一定疏水性，将其加工为膜材料并应用于油水分离膜领域具有重要的工业价值。
因此，如何提供一种操作简单、绿色可行、成本低廉、性能优异的油水分离膜材料是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LLDPE油水分离膜及其制备方法和应用，解决现有技术提供的油水分离膜所用原料不环保、制备方法复杂、油水分离性能差的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种LLDPE油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将LLDPE和PEO混合，得到混合物料，将混合物料经挤出机共混挤出、造粒、干燥，得到粒料；
(2)将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；
(3)将LLDPE/PEO膜置于去离子水中进行超声沥滤，得到LLDPE多孔膜；
(4)将模板覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为30～70％。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(1)中共混挤出的温度为130～150℃，挤出机的螺杆转速为18～30rpm。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(1)中干燥温度为50～60℃，时间为12～24h。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(2)中热压成型的热压温度为130～150℃，热压压力为800～1100kg，热压时间为1～5min，开模温度为45～50℃。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(3)中超声沥滤时间为2～16h，温度为40～45℃。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(4)中模板为不锈钢筛网，目数为1500～2000目。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，所述步骤(4)中热压印温度为85～105℃，压力为1000～2000kg，预热时间为3～6min，热压印时间为1～4min，开模温度为60～80℃。
本发明还提供了一种LLDPE油水分离膜的制备方法制得的LLDPE油水分离膜。
本发明还提供了一种LLDPE油水分离膜在油水分离中的应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的油水分离膜属于亲油疏水型，通过在表面构筑微结构实现疏水性，通过多孔结构和亲油性膜材的选择实现亲油性，具有加工工艺简单、油水分离效率高、绿色环保等优点，具有光明的应用前景。
(2)本发明使用的LLDPE无毒、无味，具有良好的成膜性，加工性能优于HDPE，耐环境应力开裂性和耐热性等优于LDPE；聚环氧乙烷(PEO)可以与水以任意的比例互溶，具有低毒性、热塑性等性质。本发明将粒料热压成型后，通过超声沥滤溶解原料中的PEO，在膜内部形成贯通的孔，为吸附油品或有机试剂提供了可能。
(3)本发明将不锈钢筛网作为模板与LLDPE多孔膜进行热压印，在膜表面复制了不锈钢筛网结构的反向图案，形成沟槽结构，在剥离模板时，膜表面被破坏，更易形成亚微米或纳米尺度的微纤维状结构，增加了膜表面的粗糙度，有利于增强疏水性能。
(4)本发明的油水分离膜经过100次油水分离实验后，膜的分离效果仍可达到99.32％以上，具有优异的重复利用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1制得的LLDPE多孔膜和LLDPE油水分离膜、对比例1制得的LLDPE膜的SEM图；
其中，a为对比例1的LLDPE膜的SEM图；b为实施例1的LLDPE多孔膜的SEM图；c为实施例1的LLDPE油水分离膜的SEM图；
图2为实施例1～3制得的LLDPE油水分离膜的SEM图；
其中，a1、a2为实施例1的LLDPE油水分离膜在不同标尺下的SEM图；b1、b2为实施例2的LLDPE油水分离膜在不同标尺下的SEM图；c1、c2为实施例3的LLDPE油水分离膜在不同标尺下的SEM图；
图3为实施例1～3和对比例1的LLDPE油水分离膜的接触角；
其中，a为对比例1的LLDPE油水分离膜的接触角；b为实施例1的LLDPE油水分离膜的接触角；c为实施例2的LLDPE油水分离膜的接触角；d为实施例3的LLDPE油水分离膜的接触角；
图4为甲基橙水溶液在实施例1的LLDPE油水分离膜表面的滚动图像；
图5为实施例1的LLDPE油水分离膜对有机试剂的选择吸附性；
其中，a为LLDPE油水分离膜对二氯甲烷的选择吸附性；b为LLDPE油水分离膜对环己烷的选择吸附性；
图6为实施例1的LLDPE油水分离膜对二氯甲烷/水混合物进行油水分离的过程。
具体实施方式
下面将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LLDPE油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将LLDPE和PEO混合，得到混合物料，将混合物料经挤出机共混挤出、造粒、干燥，得到粒料；
(2)将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；
(3)将LLDPE/PEO膜置于去离子水中进行超声沥滤，得到LLDPE多孔膜；
(4)将模板覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为30～70％，进一步优选为40～60％，更为优选的是40％。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(1)中共混挤出的温度为130～150℃，进一步优选为140℃，挤出机的螺杆转速为18～30rpm，进一步优选为20rpm，进料口温度为55～65℃，进一步优选为60℃。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(1)中干燥温度为50～60℃，时间为12～24h。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(2)中热压成型的热压温度为130～150℃，进一步优选为140℃，热压压力为800～1100kg，进一步优选为1000kg，热压时间为1～5min，进一步优选为3min，开模温度为45～50℃，进一步优选为50℃，预热时间为1～10min，进一步优选为5min。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(3)中超声沥滤时间为2～16h，进一步优选为6h，温度为40～45℃，进一步优选为40℃。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(4)中模板为不锈钢筛网，目数为1500～2000目，进一步优选为2000目。
优选的，在上述一种LLDPE油水分离膜的制备方法中，步骤(4)中热压印温度为85～105℃，进一步优选为95℃，压力为1000～2000kg，进一步优选为1500kg，预热时间为3～6min，进一步优选为5min，热压印时间为1～4min，进一步优选为3min，开模温度为60～80℃，进一步优选为80℃。
本发明还提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法制得的LLDPE油水分离膜。
本发明还提供一种LLDPE油水分离膜在油水分离中的应用。
实施例1
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将LLDPE和PEO混合，得到混合物料，其中LLDPE占混合物料的质量分数为40％，将混合物料经挤出机共混挤出，共混挤出的温度为140℃，挤出机的螺杆转速为20rpm，进料口温度为60℃，将挤出的料条进行造粒，在55℃干燥12h，得到粒料；
(2)利用真空压膜机将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；热压工艺参数为：预热时间为5min，热压温度为140℃，热压压力为1000kg，热压时间为3min，开模温度为50℃；
(3)将LLDPE/PEO膜置于去离子水中于40℃超声沥滤6h，得到LLDPE多孔膜；
(4)将2000目的不锈钢筛网覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜；热压印工艺参数为：热压印温度为95℃，压力为1500kg，预热时间为5min，热压印时间为3min，开模温度为80℃。
实施例2
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将LLDPE和PEO混合，得到混合物料，其中LLDPE占混合物料的质量分数为50％，将混合物料经挤出机共混挤出，共混挤出的温度为130℃，挤出机的螺杆转速为18rpm，进料口温度为55℃，将挤出的料条进行造粒，在50℃干燥20h，得到粒料；
(2)利用真空压膜机将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；热压工艺参数为：热压温度为130℃，热压压力为800kg，热压时间为1min，开模温度为45℃，预热时间为2min；
(3)将LLDPE/PEO膜置于去离子水中于42℃超声沥滤10h，得到LLDPE多孔膜；
(4)将1500目的不锈钢筛网覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜；热压印工艺参数为：热压印温度为85℃，压力为1000kg，预热时间为3min，热压印时间为1min，开模温度为60℃。
实施例3
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将LLDPE和PEO混合，得到混合物料，其中LLDPE占混合物料的质量分数为60％，将混合物料经挤出机共混挤出，共混挤出的温度为150℃，挤出机的螺杆转速为30rpm，进料口温度为65℃，将挤出的料条进行造粒，在60℃干燥24h，得到粒料；
(2)利用真空压膜机将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；热压工艺参数为：热压温度为150℃，热压压力为1100kg，热压时间为5min，开模温度为47℃，预热时间为10min；
(3)将LLDPE/PEO膜置于去离子水中于45℃超声沥滤16h，得到LLDPE多孔膜；
(4)将1800目的不锈钢筛网覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜；热压印工艺参数为：热压印温度为105℃，压力为2000kg，预热时间为6min，热压印时间为4min，开模温度为70℃。
实施例4
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，具体步骤参见实施例1，不同之处在于步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为30％。
实施例5
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，具体步骤参见实施例1，不同之处在于步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为70％。
实施例6
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，具体步骤参见实施例2，不同之处在于步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为55％。
实施例7
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，具体步骤参见实施例3，不同之处在于步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为65％。
对比例1
本发明提供一种LLDPE油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将LLDPE原料经挤出机挤出，挤出的温度为140℃，挤出机的螺杆转速为20rpm，进料口温度为60℃，将挤出的料条进行造粒，在55℃干燥12h，得到粒料；
(2)利用真空压膜机将粒料热压成型，得到LLDPE膜；热压工艺参数为：预热时间为5min，热压温度为140℃，热压压力为1000kg，热压时间为3min，开模温度为50℃；
(3)将2000目的不锈钢筛网覆盖在LLDPE膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜；热压印工艺参数为：热压印温度为95℃，压力为1500kg，预热时间为5min，热压印时间为3min，开模温度为80℃。
LLDPE油水分离膜的形态结构：
将本发明实施例1步骤(3)和步骤(4)制得的LLDPE多孔膜和LLDPE油水分离膜进行SEM表征，以对比例1步骤(2)制得的LLDPE膜作为对比，结果如图1所示。
由图a观察得到，LLDPE纯膜表面致密且光滑，不具有孔径以及微结构。图b显示，超声沥滤后LLDPE多孔膜内部可以明显观察到通孔结构，形状不规则，这可能是由于共混使PEO分子和LLDPE分子间局部形成了类“海岛”结构，因而PEO溶去时会形成不均匀的孔洞。从图c中可以明显地观察到，经过热压印后LLDPE油水分离膜表面更为粗糙，甚至由于将样品从筛网上剥离时受力导致样品表面形成了亚微米级或纳米级的次级结构，样品表面粗糙度显著提高，有利于增强膜的疏水性能。
将本发明实施例1～3制得的LLDPE油水分离膜进行SEM表征，结果如图2所示。如图a所示，由于LLDPE油水分离膜内形成的孔结构最多，膜强度相对较低，在与不锈钢模板剥离时表面结构容易被破坏，因而膜表面形成亚微米或纳米尺度的微纤维状结构，增加了样品表面的粗糙度。图b的LLDPE油水分离膜表面除了形成不锈钢筛网表面结构的反向图案，还存在一些轻微的乳头状突起，图c的LLDPE油水分离膜表面形成了结构完善、规整排列的沟槽结构。
LLDPE油水分离膜的疏水性能：
将本发明实施例1～3制得的LLDPE油水分离膜进行接触角测试，以对比例1作为对比，结果如图3所示。由图a可知，对比例1的LLDPE膜接触角为90.36°，在材料表面，液滴呈现半球状，具有较低的疏水性。热压印LLDPE油水分离膜表面的静态接触角增大，最高可高达137.99°。由于热压印后，筛网表面的结构充分复刻在膜表面，形成微米结构，并且经过热压成型和热压印两道工序，LLDPE充分结晶，二者的协同作用使膜表面变得更为粗糙，从而提高其疏水性能。此外，由图b～d可知膜的表面和内部形成了相互贯通的孔洞，增加了油水分离膜表面的粗糙度，当PEO含量较高时，油水分离膜内部及表面的孔洞越多，膜的表面也就更为粗糙，所以，膜的疏水性能随着PEO含量的增加而不断增加。然而，PEO含量过高，PEO溶去后LLDPE膜内形成连续的大孔结构，导致样品力学性能变差，后续实验不能进行，因此，应控制PEO的含量。
将本发明实施例1的LLDPE油水分离膜于15°倾斜角固定，将甲基橙水溶液滴在膜表面，观察液滴在膜表面的滚动行为，结果如图4所示。由图4可知，当甲基橙水溶液滴落后，能以极快速度滚落，说明本发明的油水分离膜在实际应用中表现出优异的疏水性能。
LLDPE油水分离膜的亲油性能：
将本发明实施例1制得的LLDPE油水分离膜吸附不同的有机试剂，具体方法为：
二氯甲烷的选择性吸附：将经分散红染色的二氯甲烷用注射器滴入蒸馏水中，由于二氯甲烷密度大于水，遂沉入水底，用镊子夹取实施例1的LLDPE油水分离膜样品浸没水中，观察吸附现象，结果如图5所示；
环己烷的选择性吸附：将经分散红染色的环己烷用注射器滴入蒸馏水中，由于环己烷密度小于水，遂漂浮于水面，用镊子夹取实施例1的LLDPE油水分离膜样品浸没水中，观察吸附现象，结果如图5所示。
由图5可知，当LLDPE油水分离膜接触到二氯甲烷的瞬间，二氯甲烷迅速(约7s)被吸附完全，蒸馏水变得澄清；当LLDPE油水分离膜接触到环己烷的瞬间，环己烷迅速(约3s)被吸附完全，蒸馏水变得澄清。说明本发明的LLDPE油水分离膜具有良好的亲油性能。
LLDPE油水分离膜的油水分离性能：
将实施例1的LLDPE油水分离膜裁剪为注射器底部大小，并将其与注射器底部紧密贴合；然后向注射器中加入适量蒸馏水；用另一个体积为1mL的注射器吸取适量经分散红染色的二氯甲烷，将其缓慢地滴入上述注射器中，保持注射器针头不接触油水分离膜，观察膜的油水分离过程，结果如图6所示。
由图6可以看出，二氯甲烷一经滴入水中便被油水分离膜选择性吸附，瞬间油水分离膜被二氯甲烷完全浸润，接着二氯甲烷便从注射器的下口滴落，期间蒸馏水并未滴落。由此可知，本发明的油水分离膜，不仅制备工艺简单，绿色环保，而且能够高效地实现油水混合物的分离，应用前景光明。
LLDPE油水分离膜对油剂的饱和吸附量：
分别将实施例1～3的LLDPE油水分离膜充分干燥后称量，记录质量；将称重后的样品放入油品或有机试剂中，待其吸附饱和后，轻轻擦拭样品表面多余的油分或有机试剂，再利用电子天平准确称量饱和吸附后的样品，记录数据。为了减小实验误差，故将每种油品或有机试剂重复测量三次，取其平均值，得到吸附量。吸附量可以根据以下公式进行计算：
Figure BDA0003164916370000101
其中，M0为LLDPE油水分离膜样品的初始质量，ME为LLDPE油水分离膜样品饱和吸附后的质量。
LLDPE油水分离膜对油剂的饱和吸附量结果如表1所示。
表1 LLDPE油水分离膜对油剂的饱和吸附量结果
Figure BDA0003164916370000102
由表1可知，本发明的LLDPE油水分离膜可以吸附约为自身重量100％～180％的油品或有机溶剂，而该饱和吸附量适中，并不会达到如海绵等吸附物质的吸附量，防止了吸附量过大而使有机溶剂堆积于膜的孔径中不能排出的问题。本发明的目的是实现油水分离，根据上述饱和吸附量可以得到该油水分离膜具有优异的油水分离性能，还能实现重复利用。经过100次油水分离实验后，膜的分离效果仍可达到99.32％以上，说明制得的油水分离膜具有优异的重复利用性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种LLDPE油水分离膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将LLDPE和PEO混合，得到混合物料，将混合物料挤出、造粒、干燥，得到粒料；
(2)将粒料热压成型，得到LLDPE/PEO膜；
(3)将LLDPE/PEO膜置于水中进行超声沥滤，得到LLDPE多孔膜；
(4)将模板覆盖在LLDPE多孔膜上，进行热压印，剥离模板，得到LLDPE油水分离膜；
其中，所述步骤(1)中LLDPE占混合物料的质量分数为40～60％；所述步骤(2)中热压成型的热压温度为130～150℃，热压压力为800～1100kg，热压时间为1～5min，开模温度为45～50℃；所述步骤(4)中热压印温度为85～105℃，压力为1000～2000kg，预热时间为3～6min，热压印时间为1～4min，开模温度为60～80℃；
所述LLDPE油水分离膜可以吸附自身重量100～180％的油品。
2.根据权利要求1所述的一种LLDPE油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中挤出的温度为130～150℃。
3.根据权利要求1所述的一种LLDPE油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中超声沥滤时间为2～16h，温度为40～45℃。
4.根据权利要求1所述的一种LLDPE油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中模板为不锈钢筛网，目数为1500～2000目。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种LLDPE油水分离膜的制备方法制得的LLDPE油水分离膜。
6.如权利要求5所述的一种LLDPE油水分离膜在油水分离中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6449620A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Mitsui Toatsu Chemicals Manufacture of holey film
AU6891091A (en) * 1989-12-06 1991-06-26 Wolf Herkenberg Thin flexible sheet sorption material for the removal of oil from oil spills
CN101851069B (zh) * 2010-02-11 2012-05-30 浙江工业大学 一种利用筛网模板法制备聚合物超疏水表面的方法
CN101879781B (zh) * 2010-06-21 2012-11-21 浙江工业大学 以钢辊为模板制备聚合物超疏水表面的方法
CN102600735B (zh) * 2012-03-29 2014-09-03 吉林大学 一种无机相分离膜及其在油水分离中的应用
CN102627799B (zh) * 2012-04-25 2014-02-05 上海长歌包装材料有限公司 一种超疏水低密度聚乙烯薄膜材料及其制备方法
US9908985B2 (en) * 2012-09-11 2018-03-06 UNIVERSITé LAVAL Microporous and hydrophobic polymeric hollow fiber membranes and methods for preparation thereof
CN102909813A (zh) * 2012-10-15 2013-02-06 常州海川卓越密封材料有限公司 一种共混改性超疏水表面的制备方法
CN105854351A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 北京天恒盛通科技发展有限公司 用于油水分离的超疏水多孔膜及其制备方法和用途
CN105906909B (zh) * 2016-05-18 2018-11-23 郑州大学 一种高密度聚乙烯油水分离材料及其制备方法
CN106540551B (zh) * 2016-10-06 2019-08-23 浙江大学 高疏水性聚乙烯平板微孔膜及其制备方法
CN106867089B (zh) * 2017-02-28 2019-06-18 华南理工大学 一种透气性复合薄膜及其制备方法
CN109774111A (zh) * 2017-11-13 2019-05-21 洛阳尖端技术研究院 一种疏水塑料薄膜及其制备方法
CN110577687A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 康美包（苏州）有限公司 一种疏液薄膜及其制备方法和应用
CN109262930A (zh) * 2018-08-02 2019-01-25 浙江工业大学 一种深色防干灰尘沉积的防晒聚合物薄膜的制备方法
CN110193361B (zh) * 2019-07-01 2021-10-01 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法及其制品
CN112726018B (zh) * 2021-01-13 2022-04-29 河南工程学院 基于pp无纺布的油水分离材料的制备方法
CN112644119A (zh) * 2021-01-20 2021-04-13 河南工程学院 具有自清洁功能的lldpe电磁屏蔽膜的制备方法

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