[发明专利]一种聚偏氟乙烯微孔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)将聚偏氟乙烯溶于一有机溶剂，得到聚偏氟乙烯溶液；

(2)提供一反应性单体溶液，并在保护气氛下，将反应性单体溶液加入聚偏氟乙烯溶液进行聚合反应而形成亲水聚合物，其中所述反应性单体溶液包括亲水单体、烷氧基硅烷和引发剂；

(3)将一驱动剂覆于一具有粗糙表面的衬底，干燥得到一支撑层，其中所述驱动剂为甘油、矿物油、植物油、动物油、硅油中的一种与乙醇的混合物；

(4)将步骤(2)所得到的聚偏氟乙烯铸膜液涂覆于支撑层的表面，形成初生膜；

(5)将带有初生膜的支撑层转移至凝固浴中于40℃～80℃固化，得到带有支撑层的聚偏氟乙烯微孔膜，其中在固化的过程中，在支撑层中的驱动剂的作用下亲水聚合物转移并趋于所述初生膜远离所述支撑层的表面分布，同时亲水聚合物发生自交联并分布于聚偏氟乙烯分子链之间，并在所述初生膜的靠近所述支撑层的表面形成微纳结构，所述凝固浴所采用的溶剂为水或者水与步骤(1)所述有机溶剂中的至少一种的混合物；

(6)将所述带有支撑层的聚偏氟乙烯微孔膜中的支撑层剥离，得到聚偏氟乙烯微孔膜。

2.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、磷酸三乙酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、磷酸三甲酯中的至少一种，所述聚偏氟乙烯溶液中聚偏氟乙烯的质量分数为12％～25％。

3.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述亲水单体为N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸中的至少一种，所述烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷中的至少一种，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种。

4.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚合反应的反应时间为6小时～36小时，所述亲水单体、烷氧基硅烷和引发剂的质量比为(100～200):(80～150):(4～20)，加入的反应性单体溶液与所述聚偏氟乙烯铸膜液的质量比为(5～15):100。

5.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中在聚合反应结束之后，向聚偏氟乙烯铸膜液中加入一添加剂，所述添加剂为无机纳米粒子、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇中的至少一种，所述添加剂与所述聚偏氟乙烯铸膜液的质量比为(1～20):100。

6.一种如权利要求1～5任一项所述制备方法得到的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的材料包括聚偏氟乙烯以及亲水聚合物，所述聚偏氟乙烯微孔膜包括相对的第一表面以及第二表面，其中所述第一表面为超亲水表面，所述第二表面为超疏水表面，所述亲水聚合物趋于所述聚偏氟乙烯微孔膜的第一表面分布而远离第二表面，所述亲水聚合物自交联并分布于聚偏氟乙烯的分子链之间，所述第二表面包括多个微纳结构。

7.如权利要求6所述的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的第一表面包括多个开孔，所述开孔的孔径小于1微米。

8.如权利要求6所述的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的第一表面的瞬时接触角α小于30度，5秒内接触角α降为5度以下。

9.如权利要求6所述的聚偏氟乙烯微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜的第二表面的接触角β大于140度。