[发明专利]一种阻氧透水薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种阻氧透水薄膜，包括基底和阻氧透水层；所述阻氧透水层包括交替层叠的水滑石纳米片层和亲水性聚合物层；所述基底与阻氧透水层中的水滑石纳米片层相接；所述阻氧透水薄膜的最外层为亲水性聚合物层；所述水滑石纳米片层平行于基底；

所述基底的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯；

所述亲水性聚合物层的材质为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮或聚氯乙烯；

所述水滑石纳米片层由水滑石纳米片组成，所述水滑石纳米片的长径比为20～200；每层所述水滑石纳米片层的厚度为4～200nm。

2.根据权利要求1所述的阻氧透水薄膜，其特征在于，所述阻氧透水层的总厚度为6～9μm。

3.根据权利要求1所述的阻氧透水薄膜，其特征在于，每层所述亲水性聚合物层的厚度为1～6μm。

4.权利要求1～3任一项所述阻氧透水薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供水滑石纳米片分散液和亲水性聚合物分散液；

(2)将所述水滑石纳米片分散液和亲水性聚合物分散液交替旋涂于基底上，得到复合薄膜；

(3)将所述复合薄膜进行干燥，得到阻氧透水薄膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水滑石纳米片分散液的质量浓度为0.1～1.0％；所述亲水性聚合物分散液的质量浓度为3～5％。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述水滑石纳米片的制备方法包括：

将M²⁺、M³⁺、尿素和水混合，得到混合溶液；所述M²⁺包括Mg²⁺、Zn²⁺或Ni²⁺，所述M³⁺包括Fe³⁺、Al³⁺或Co³⁺；

将所述混合溶液进行晶化反应，将所述晶化反应的产物冷却至室温，得到水滑石纳米片；

所述晶化反应的温度为100～120℃，所述晶化反应的时间为20～30h。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述M²⁺与M³⁺的摩尔比为2～4:1；所述混合溶液中尿素与金属离子的总物质的量的比为2～4:1；所述混合溶液中尿素的浓度为0.5～1.5mol/L。

8.权利要求1～3任一项所述阻氧透水薄膜或权利要求4～7任一项所述制备方法制备得到的阻氧透水薄膜在分离水蒸气和氧气中的应用。