CN117304750B - 一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法 - Google Patents

一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117304750B
CN117304750B CN202311598087.2A CN202311598087A CN117304750B CN 117304750 B CN117304750 B CN 117304750B CN 202311598087 A CN202311598087 A CN 202311598087A CN 117304750 B CN117304750 B CN 117304750B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
polyelectrolyte
ionic liquid
water
barrier film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311598087.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117304750A (zh
Inventor
李黄河
刘建
鞠金虎
接道良
陈英杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Kanghui New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Kanghui New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Kanghui New Material Technology Co ltd filed Critical Jiangsu Kanghui New Material Technology Co ltd
Priority to CN202311598087.2A priority Critical patent/CN117304750B/zh
Publication of CN117304750A publication Critical patent/CN117304750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117304750B publication Critical patent/CN117304750B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/18—Homopolymers or copolymers of aromatic monomers containing elements other than carbon and hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/048—Forming gas barrier coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20—Diluents or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2425/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2425/18—Homopolymers or copolymers of aromatic monomers containing elements other than carbon and hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法，具有双电层结构的涂层包括离子液体、聚电解质和水；阻隔膜由BOPET基膜和涂层组成，其制备方法为：在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，在线涂布使用由离子液体、聚电解质和水组成的涂液，并在横向拉伸时加热使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；或者于横向拉伸后，依次采用在线涂布使用由离子液体和水组成的涂液a、在60~70℃下加热、在线涂布使用由聚电解质和水组成的涂液b、在70~90℃下加热，加工过程结束后，即得阻隔膜。本发明能够有效降低水氧的透过率，实现高湿度环境下的阻氧，扩大了应用领域，同时涂布流程简单。

Description

一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法
技术领域
本发明属于涂层技术领域，涉及一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法。
背景技术
现有技术中的双向拉伸BOPET薄膜本身具有一定的水氧阻隔性，常用于包装容易氧化或对氧敏感的产品，这些产品对BOPET基膜的氧气阻隔性会有更高的要求。而通过在线、离线涂布方法，在BOPET基膜表面涂布一层有机、无机物涂层，对氧分子O2起到阻隔作用，再进入下游包装加工环节，是行业内常用的方法。
现有技术中一般通过高温（>100℃）加热使有效涂布成分交联，而该高温加热环节可能会对聚合物薄膜产生降解的风险，进而对其性能产生影响；此外，上述聚合物类水性涂层可能存在聚合不均匀导致涂布效果不均的缺陷，进而无法实现在高湿度（相对湿度）情况下保持高效的氧阻隔性能。
专利CN109153875A公开了一种用于氧气阻隔涂层的含低电导率的聚合物分散体和层状硅酸盐的水性涂料组合物，该专利的聚合物分散体通过自由基加成聚合而成且具有水溶性。该水性涂料组合物可以为聚合物薄膜提供氧气阻隔性能，其独特优势之一在于对涂布层进行交联处理时不用升温，可以减少常规涂布环节升温带来的聚合物薄膜降解等风险。然而，其分散体制备环节采用自由基加成聚合方法，该聚合原理严格要求绝水绝氧的化学反应环境，因而对生产制备工艺的要求非常高，会带来更多工艺成本与产品涂料有效成分良品率控制的难度增加。此外，作为另一有效成分的层状硅酸盐的尺寸、分散性以及在涂层内的片层取向排布，都会对氧分子扩散的阻隔效果产生影响，这是涂布过程中的控制难点，对涂布工艺以及设备的精度要求较高。
因此，开发出一种涂布步骤工艺简单且兼具高效阻隔功能的阻隔膜具有重要的实用价值。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有双电层结构的涂层，包括离子液体、聚电解质和水；
离子液体和离子液体之间通过水分子连接，形成氢键交联结构；聚电解质和聚电解质之间通过水分子连接，形成氢键交联结构；离子液体和聚电解质之间通过电荷相互作用连接，同时通过水分子连接，形成氢键交联结构。
本发明的具有双电层结构的涂层，其结构中以小分子芳香基类阳离子（咪唑基、芳香基喹啉类）为正电荷层，以聚电解质阴离子（苯乙烯磺酸类）为负电荷层，又以分子间氢键为非共价键交联方式，具有优良的氧阻隔性能，因为：
芳香基类阳离子属于离子液体中的阳离子因而本身是稳定的带电荷结构，而且饱和蒸气压极低（意味着几乎完全没有挥发性），此外结构中还存在一定量的水分子（以氢键结合水的形式）和聚电解质阴离子，这使得双电层结构内充满了阴阳离子之间的电荷相互作用以及三种形式的氢键（“离子液体-水分子-离子液体”、“离子液体-水分子-聚电解质”和“聚电解质-水分子-聚电解质”）。这两种分子间相互作用具有强极性，构成了新型的非共价键交联结构致密涂层，因而它对任何非极性气体分子（如氧气O2、氮气N2、氩气Ar等）具有极低的相容性，使得非极性气体分子很难溶解其中，带来宏观上的氧阻隔性显著增强；
此外，本发明的具有双电层结构的涂层同样具有优良的水蒸气阻隔性能，因为：
当固化完成后结构内只能容纳少量用于构成氢键的结合水，空气中多余的游离水分子无法轻易打破现有氢键渗透到致密涂层结构中；即使在高相对湿度90%R.H.环境中，环境中游离的水蒸气分子进入并透过涂层的速率也有限，因为随着外来水分子进入涂层结构，涂层外表面的氢键会更加密集以至于饱和，进而阻挡更多外来水分子渗透，带来宏观上的优良水蒸汽阻隔性能，该原理类似金属铝的抗氧气腐蚀是由于表面被氧化而形成了致密氧化铝层所导致。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种具有双电层结构的涂层，离子液体为离子液体A和/或离子液体B；
离子液体A和离子液体B的阴离子均为卤素离子；离子液体A的阳离子（N-烷基咪唑类）的结构式如下：
；
式中，R1、R2均为烷基基团；
离子液体B的阳离子（芳香基喹啉类）的结构式如下：
；
式中，R3为芳基。
本发明选用的特定结构的离子液体A和离子液体B相对于其它离子液体更容易形成更密集的分子间堆叠（π-π相互作用），再加上离子液体的高电荷密度性质，以及与水分子和聚电解质的阴离子的氢键，三者组成了充满电荷与氢键的强极性相互作用的致密涂层，该涂层对氧气O2、氮气N2以及惰性气体等气体的溶解性极低，使其氧气透过率有效降低。
如上所述的一种具有双电层结构的涂层，聚电解质为聚电解质C和/或聚电解质D；聚电解质C和聚电解质D的阴离子均为聚苯乙烯磺酸根离子（polystyrene sulfonate,PSS）；聚电解质C的阳离子为H+；聚电解质D的阳离子为Na+，聚电解质C和聚电解质D的结构式如下：
式中，聚电解质C对应的R+为H+，聚合物D对应的R+为Na+，n为聚合度，聚电解质C对应的n的取值范围为400~500，聚电解质D对应的n的取值范围为4500~5000。
本发明选用的特定结构的聚电解质C和聚电解质D的分子量足够高，本身呈固态，固化后可以作为固定相的骨架（类似钢筋混凝土）把涂层稳定下来，而且它含有丰富的苯环官能团，能够更好地通过π-π相互作用与芳香基类离子液体（咪唑、喹啉类）形成亲和与堆叠。
如上所述的一种具有双电层结构的涂层，离子液体和聚电解质的质量比为20~75:1~5；由于聚电解质主链上含有大量苯磺酸根离子，该质量比可以保证离子液体的阳离子能充分分布在聚电解质的高分子链周围，在涂层结构中形成最多的正负电荷与氢键相互作用。
本发明还提供一种阻隔膜，由BOPET基膜和涂层组成，涂层为如上任一项所述的一种具有双电层结构的涂层。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种阻隔膜，涂层位于BOPET基膜的单侧表面。
如上所述的一种阻隔膜，BOPET基膜的厚度为12μm或25μm，涂层的厚度为0.2~0.3μm；
厚度为12μm的BOPET基膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为130~140cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38~40g/(m2·day)；对应的阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35~45cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18~21g/(m2·day)；
厚度为25μm的BOPET基膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为30~35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18~21g/(m2·day)；对应的阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为16~20cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为9~11g/(m2·day)。
氧气阻隔性能从微观上是形成致密而且不与氧分子亲和（不使之溶解）的分子层，使得氧分子对该涂层的扩散透过率降低一个数量级或以上，从而在宏观上实现在几个月甚至一年以上的时间尺度范围内，空气中氧分子透过加工后的高阻隔复合薄膜（包装材料）的程度远远达不到影响被保护对象/物件的正常使用，即达到保鲜、阻隔氧气、减少氧气导致老化等的氧阻隔产品应用目的。
本发明所选择的离子液体与聚电解质，本身容易形成致密的涂层，涂层内离子液体小分子与聚电解质高分子链段之间间隙小，不容易被气体分子渗入；此外，整个涂层内部充满电荷，是离子液体与聚电解质分子结构带来的特点，因而对电中性且非极性气体（例如氧气、氮气、氢气、氩气等）有着强大的静电排斥，使此类气体更难以通过“溶解-扩散”机制渗入涂层内；更重要的是，在高湿度情况下，离子液体与聚电解质形成的涂层可以通过吸收适量的水蒸气分子，形成分子间氢键，进而形成更加致密的薄层，对电中性的氧气、氮气等分子的阻隔性更上一层楼。
本发明还提供制备如上任一项所述的一种阻隔膜的方法，在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，采用涂布网纹辊等常见在线涂布设备在线涂布由离子液体、聚电解质和水组成的涂液，并在横向拉伸时加热以除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，在线涂布前，对膜表面进行电晕处理，以增加表面的羟基、羧基、环氧基团等，使之具备亲水性以保证本水性涂液的均匀分散与涂覆。
如上所述的方法，涂液中，水为脱盐水或去离子水，水的含量为20~50wt%，涂液的配方如此设计能够保证主剂离子液体的小分子阳离子能充满辅剂聚电解质的大分子聚合物阴离子骨架周围，使得致密的非共价键固化结构能够稳定生成。
本发明还提供制备如上任一项所述的一种阻隔膜的方法，在BOPET基膜的加工过程中，于横向拉伸后，依次采用涂布网纹辊等常见在线涂布设备在线涂布由离子液体和水组成的涂液a、在60~70℃下加热0.5~1min使涂层预干燥且不充分固化交联、采用涂布网纹辊等常见在线涂布设备在线涂布由聚电解质和水组成的涂液b、在70~90℃下加热2~3min使涂液干燥，加工过程结束后，即得阻隔膜。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，在线涂布前，对膜表面进行电晕处理，以增加表面的羟基、羧基、环氧基团等，使之具备亲水性以保证本水性涂液的均匀分散与涂覆。
如上所述的方法，涂液a中，水为脱盐水或去离子水，水的含量为40~80wt%；涂液b中，水为脱盐水或去离子水，水的含量为95~99wt%；涂液a和涂液b的配方如此设计能够让主剂离子液体在预干燥环节完成一部分非共价键固化并保留一定量非结合水，使得涂液b中聚电解质的大分子链段渗入离子液体半固化结构，并在加热后完成全部的非共价键固化，形成致密的高性能阻隔涂层。
本发明制备阻隔膜的方案共两种，无论是哪种，固化原理都是蒸干所有溶剂（去离子水）后，残余的水分子会在离子液体分子以及聚电解质分子的带电官能团之间形成氢键，这些大量的氢键形成“离子液体-水分子-离子液体”、“离子液体-水分子-聚电解质”和“聚电解质-水分子-聚电解质”的交联结构，使之形成以氢键与电荷两种相互作用为主的“新型”致密固化结构。而传统意义的加热固化一般要100℃以上，能耗高而且对低玻璃化温度的聚合物基材会造成破坏，如PP跟PE。
有益效果：
（1）本发明的具有双电层结构的涂层应用到BOPET薄膜上后，可以使BOPET薄膜的氧气透过率以及水蒸气透过率均得到有效降低，可用于食品包装、医疗医药行业等领域。
（2）本发明配制的涂液，可实现高效阻氧、高湿度环境下的阻氧，同时涂布流程简单，可用于在线涂布工艺，对聚合物基材亲和性好。
（3）本发明采用的离子液体，其阳离子为咪唑、喹啉类氮杂芳香环小分子离子，阴离子为苯磺酸根离子，该类离子液体可溶于水且容易形成带电荷的致密涂层，使得其能够有效阻隔氧气、氮气等电中性非极性气体渗透，同时涂布工艺步骤简单不需要额外加热等，对聚合物基膜不会造成潜在降解风险。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下为实施例中性能的测试方法：
在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR：按照DIN33880标准测定，测试条件为0.1MPa和90%相对湿度；
在相对湿度为90%下的水蒸气透过率WVTR：按照DIN53122标准测定，测试条件为0.1MPa和90%相对湿度。
实施例1
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质C，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；
水：脱盐水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为130cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为20wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至115℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为75:5。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)。
对比例1
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：步骤（2）中的涂液仅由离子液体和水组成，相当于实施例1的聚电解质被替换为等质量的实施例1的离子液体。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为67cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为25g/(m2·day)。
将实施例1和对比例1对比可知，由于对比例1中的涂液仅由离子液体和水组成，会导致制得的阻隔膜在90%相对湿度下对氧气与水蒸气的阻隔性能增加不如实施例1中阻隔膜的性能，这是因为涂层中仅存在由离子液体小分子与水分子形成的氢键，缺乏长链高分子形成的相对刚性的氢键结构，因而固化后的涂层相对不够致密，离子液体小分子与水分子形成的氢键受到分子热运动影响存在柔性的空间，使得其对氧气与水蒸气的阻隔性能提升有限。
对比例2
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：步骤（2）中的涂液仅由聚电解质和水组成，相当于实施例1的离子液体被替换为等质量的实施例1的聚电解质。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为103cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为30g/(m2·day)。
将实施例1和对比例2对比可知，由于对比例2中的涂液仅由聚电解质和水组成，会导致制得的阻隔膜在90%相对湿度下对氧气与水蒸气的阻隔性能提升有限，这是因为涂层中仅存在由聚电解质阴离子与水分子形成的氢键，由于高分子链较为刚性，形成氢键固化后不能构成像小分子密堆积那样体积占有率较高的致密涂层结构，因而对氧气与水蒸气分子的阻隔性能提升较小。
实施例2
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为30cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至105℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为16cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为9g/(m2·day)。
实施例3
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质C，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；
水：脱盐水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为133cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为39g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为40wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至110℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为55:5。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为38cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为19g/(m2·day)。
实施例4
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例3，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为32cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至105℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为18cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为9g/(m2·day)。
实施例5
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质D，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
水：去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为134cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为40g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为20wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至112℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为75:5。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为39cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为19g/(m2·day)。
实施例6
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例5，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为21g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至108℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为17cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为10g/(m2·day)。
实施例7
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质D，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
水：去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为134cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为39g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为45wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至114℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为50:5。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为40cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)。
实施例8
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例7，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为33cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为19g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至109℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为18cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为9g/(m2·day)。
实施例9
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体B，厂商为上海阿拉丁生化科技股份有限公司，牌号为B132157；
聚电解质：聚电解质C，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；
水：脱盐水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为140cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为50wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至110℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为20:1。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为43cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)。
实施例10
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例9，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至105℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为19cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为10g/(m2·day)。
实施例11
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体B，厂商为上海阿拉丁生化科技股份有限公司，牌号为B132157；
聚电解质：聚电解质D，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
水：脱盐水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为138cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为40g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为50wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至111℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为55:2。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为45cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)。
实施例12
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例11，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为31cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至107℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为20cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为10g/(m2·day)。
实施例13
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：质量比为1:1的离子液体A和离子液体B的混合物，离子液体A的厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423，离子液体B的厂商为上海阿拉丁生化科技股份有限公司，牌号为B132157；
聚电解质：质量比为1:1的聚电解质C和聚电解质D的混合物，聚电解质C的厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；聚电解质D的厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
水：脱盐水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为136cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38g/(m2·day)；
（2）配置涂液；
涂液由离子液体、聚电解质和水组成；其中，水的含量为20wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，先对BOPET基膜表面进行电晕处理，再采用网纹辊使用由步骤（2）中制备的涂液在BOPET基膜的单侧表面进行涂布，并在横向拉伸时将加热温度升高至109℃，使得在横向拉伸过程中能够除去溶剂使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为75:5。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为44cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为21g/(m2·day)。
实施例14
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例13，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为33cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)；步骤（3）中在横向拉伸时将加热温度升高至105℃。
最终制得的阻隔膜的涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为19cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为11g/(m2·day)。
实施例15
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质C，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为130cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为39g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为去离子水，含量为80wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为去离子水，含量为97wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在70℃下加热1min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在90℃下加热2min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为20:3。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)。
实施例16
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例15，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为30cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为16cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为9g/(m2·day)。
实施例17
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质C，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为135cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为脱盐水，含量为60wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为脱盐水，含量为99wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在65℃下加热0.8min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在80℃下加热2.5min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为40:1。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为37cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)。
实施例18
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例17，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为33cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为19g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为18cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为11g/(m2·day)。
实施例19
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体B，厂商为上海阿拉丁生化科技股份有限公司，牌号为B132157；
聚电解质：聚电解质C，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为137cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为39g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为去离子水，含量为80wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为去离子水，含量为97wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在70℃下加热1min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在90℃下加热2min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为20:3。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为40cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为21g/(m2·day)。
实施例20
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例19，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为19cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为11g/(m2·day)。
实施例21
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体B，厂商为上海阿拉丁生化科技股份有限公司，牌号为B132157；
聚电解质：聚电解质D，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为140cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为40g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为脱盐水，含量为60wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为脱盐水，含量为99wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在65℃下加热0.8min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在80℃下加热2.5min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为40:1。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为45cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为19g/(m2·day)。
实施例22
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例21，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为34cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为21g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为20cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为10g/(m2·day)。
实施例23
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质D，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为132cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为去离子水，含量为80wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为去离子水，含量为97wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在70℃下加热1min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在90℃下加热2min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为75:3。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为42cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)。
实施例24
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例23，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为32cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为19g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.2μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为19cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为10g/(m2·day)。
实施例25
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：离子液体A，厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；
聚电解质：聚电解质D，厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为139cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为40g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为脱盐水，含量为40wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为脱盐水，含量为99wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在60℃下加热0.5min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在70℃下加热3min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为75:1。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为39cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)。
实施例26
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例25，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为20g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为18cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为10g/(m2·day)。
实施例27
一种阻隔膜的制备方法，步骤如下：
（1）原料的准备：
离子液体：质量比为1:1的离子液体A和离子液体B的混合物，离子液体A的厂商为BLD Pharmtech，牌号为BD01396423；离子液体B的厂商为上海阿拉丁生化科技股份有限公司，牌号为B132157；
聚电解质：质量比为1:1的聚电解质C和聚电解质D的混合物，聚电解质C的厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561223；聚电解质D的厂商为Sigma-Aldrich，牌号为561967；
脱盐水；
去离子水；
BOPET基膜：厚度为12μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为131cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38g/(m2·day)；
（2）配置涂液a和涂液b；
涂液a由离子液体和水组成；其中，水为去离子水，含量为40wt%；
涂液b由聚电解质和水组成；其中，水为去离子水，含量为95wt%；
（3）制备阻隔膜；
在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后，对BOPET基膜表面进行电晕处理，然后进行横向拉伸，再依次采用网纹辊在BOPET基膜的单侧表面使用涂液a进行涂布、在60℃下加热0.5min、采用喷涂设备（D-bar）在涂有涂液a的一侧使用涂液b进行涂布、在70℃下加热3min，加工过程结束后，即得阻隔膜；其中，涂层中离子液体和聚电解质的质量比为75:5。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为37cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为21g/(m2·day)。
实施例28
一种阻隔膜的制备方法，基本同实施例27，不同之处仅在于：步骤（1）中准备的BOPET基膜的厚度为25μm，在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为31cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18g/(m2·day)。
最终制得的阻隔膜中涂层的厚度为0.3μm，阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为17cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为11g/(m2·day)。

Claims (4)

1.一种阻隔膜，由BOPET基膜和涂层组成，其特征在于，涂层位于BOPET基膜的单侧表面，为一种具有双电层结构的涂层；
涂层包括离子液体、聚电解质和水；
离子液体和离子液体之间通过水分子连接，形成氢键交联结构；聚电解质和聚电解质之间通过水分子连接，形成氢键交联结构；离子液体和聚电解质之间通过电荷相互作用连接，同时通过水分子连接，形成氢键交联结构；
离子液体为离子液体A和/或离子液体B；
离子液体A和离子液体B的阴离子均为卤素离子；离子液体A的阳离子的结构式如下：
；
式中，R1、R2均为烷基基团；
离子液体B的阳离子的结构式如下：
；
式中，R3为芳基；
聚电解质为聚电解质C和/或聚电解质D；聚电解质C和聚电解质D的阴离子均为聚苯乙烯磺酸根离子；聚电解质C的阳离子为H+；聚电解质D的阳离子为Na+；
离子液体和聚电解质的质量比为20~75:1~5；
BOPET基膜的厚度为12μm或25μm，涂层的厚度为0.2~0.3μm；
厚度为12μm的BOPET基膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为130~140cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为38~40g/(m2·day)；对应的阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为35~45cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18~21g/(m2·day)；
厚度为25μm的BOPET基膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为30~35cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为18~21g/(m2·day)；对应的阻隔膜在相对湿度为90%下的氧气透过率OTR为16~20cm3/(m2·day·bar)，水蒸气透过率WVTR为9~11g/(m2·day)。
2.制备如权利要求1所述的一种阻隔膜的方法，其特征在于，在BOPET基膜的加工过程中，于纵向拉伸后、横向拉伸前，在线涂布由离子液体、聚电解质和水组成的涂液，并在横向拉伸时加热使得涂液固化，加工过程结束后，即得阻隔膜；
其中，在线涂布前，对BOPET基膜表面进行电晕处理。
3.制备如权利要求1所述的一种阻隔膜的方法，其特征在于，在BOPET基膜的加工过程中，于横向拉伸后，依次在线涂布由离子液体和水组成的涂液a、在60~70℃下加热0.5~1min、在线涂布由聚电解质和水组成的涂液b、在70~90℃下加热2~3min，加工过程结束后，即得阻隔膜。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在线涂布前，对BOPET基膜表面进行电晕处理。
CN202311598087.2A 2023-11-28 2023-11-28 一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法 Active CN117304750B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311598087.2A CN117304750B (zh) 2023-11-28 2023-11-28 一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311598087.2A CN117304750B (zh) 2023-11-28 2023-11-28 一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117304750A CN117304750A (zh) 2023-12-29
CN117304750B true CN117304750B (zh) 2024-02-20

Family

ID=89281420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311598087.2A Active CN117304750B (zh) 2023-11-28 2023-11-28 一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117304750B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006088033A1 (ja) * 2005-02-17 2006-08-24 Kaneka Corporation 金属表面コーティング用組成物、導電性高分子の製造方法、金属表面のコーティング方法、ならびに電解コンデンサおよびその製造方法
JP2007090803A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fujifilm Corp ガスバリアフィルム、並びに、これを用いた画像表示素子および有機エレクトロルミネッセンス素子
CN101824207A (zh) * 2009-03-06 2010-09-08 北京服装学院 导电聚合物水性分散液及其制备方法和用途
CN106799328A (zh) * 2017-02-08 2017-06-06 营口康辉石化有限公司 一种双面抗静电涂布膜的加工工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180000941A (ko) * 2016-06-24 2018-01-04 삼성전자주식회사 음극 구성, 이를 포함하는 전기 화학 전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006088033A1 (ja) * 2005-02-17 2006-08-24 Kaneka Corporation 金属表面コーティング用組成物、導電性高分子の製造方法、金属表面のコーティング方法、ならびに電解コンデンサおよびその製造方法
JP2007090803A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fujifilm Corp ガスバリアフィルム、並びに、これを用いた画像表示素子および有機エレクトロルミネッセンス素子
CN101824207A (zh) * 2009-03-06 2010-09-08 北京服装学院 导电聚合物水性分散液及其制备方法和用途
CN106799328A (zh) * 2017-02-08 2017-06-06 营口康辉石化有限公司 一种双面抗静电涂布膜的加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN117304750A (zh) 2023-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cao et al. Weakly humidity‐dependent proton‐conducting COF membranes
Li et al. Liquid metal droplets wrapped with polysaccharide microgel as biocompatible aqueous ink for flexible conductive devices
Xu et al. Nanocomposite organic solvent nanofiltration membranes by a highly-efficient mussel-inspired co-deposition strategy
Yaroslavtsev et al. Hybrid membranes containing inorganic nanoparticles
CN109475823B (zh) 气体分离膜
Sorribas et al. High flux thin film nanocomposite membranes based on metal–organic frameworks for organic solvent nanofiltration
Zhang et al. Quaternization of a polystyrene‐block‐poly (4‐vinylpyridine) isoporous membrane: an approach to tune the pore size and the charge density
CN111921387B (zh) 聚多巴胺修饰咪唑基纳米粒子复合纳滤膜的制备方法
WO2006087969A1 (ja) 固有導電性高分子の有機溶媒分散液の製造方法
CN109475810B (zh) 气体分离膜用组件
Wang et al. Reducing active layer thickness of polyamide composite membranes using a covalent organic framework interlayer in interfacial polymerization
Lai et al. A novel PPTA/PPy composite organic solvent nanofiltration (OSN) membrane prepared by chemical vapor deposition for organic dye wastewater treatment
Wang et al. Design of a stable and methanol resistant membrane with cross-linked multilayered polyelectrolyte complexes for direct methanol fuel cells
Chaudhari et al. Surface-modified polyvinyl alcohol (PVA) membranes for pervaporation dehydration of epichlorohydrin (ECH), isopropanol (IPA), and water ternary feed mixtures
Wang et al. Inkjet printed polyelectrolyte multilayer membrane using a polyketone support for organic solvent nanofiltration
CN117304750B (zh) 一种具有双电层结构的涂层、一种阻隔膜及其制备方法
CN104801206A (zh) 一种胍基改性膜及其制备和应用
Li et al. Facial build-up of acid-resistance skin for high-stability zeolite NaA membrane
CN102258948A (zh) 一种制造聚酰胺反渗透复合膜的方法
Wang et al. Polyelectrolyte interlayer assisted interfacial polymerization fabrication of a dual-charged composite nanofiltration membrane on ceramic substrate with high performance
CN111974228B (zh) 一种纳米颗粒改性的耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜及其制备方法
WO2021258586A1 (zh) 一种耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜及其制备方法
CN102522575B (zh) 一种液流电池用隔膜及其制备方法
TW202103773A (zh) 選擇性滲透聚合物膜
EP1979972B1 (de) Phosphonsäurehaltiger elektrolyt

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant