[发明专利]高强度聚乙烯微孔膜、其制备方法及其应用

说明书

本发明提出一种高强度聚乙烯微孔膜、其制备方法及其应用，属于薄膜材料领域，能够解决市场上微孔膜材料因强度低而导致的使用寿命缩短问题。该技术方案包括将聚乙烯B与反应溶剂按比例混合后注入反应容器内进行高温溶胀；将聚乙烯A和高温溶胀后的混合液按比例混合后进行熔融，得到高温熔体，将所述高温熔体经过过滤计量后泵入平板模头中，经冷却得到含油铸片；将所述含油铸片通过一次双向拉伸‑萃取‑二次双向拉伸后，得到聚乙烯薄膜；将所述聚乙烯薄膜热处理后收卷，得到高强度聚乙烯微孔膜。本发明能够应用于高强度聚乙烯微孔膜的制备中。

技术领域

本发明属于薄膜材料领域，尤其涉及一种高强度聚乙烯微孔膜、其制备方法及其应用。

背景技术

膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩等过程。膜分离与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。聚合物膜分离技术以高效、低能耗等优点已广泛用于工农业及生活污水处理、空气净化、水资源再生等领域。膜分离技术的核心部件是组件中的微孔分离膜。通过选择不同的聚合物材料，选择合适的制备方法来控制聚合物膜的微孔结构及分布，以改善其膜分离能力，是膜分离技术研究的核心内容。

聚乙烯微孔膜以其节点原纤性、表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、耐低温、抗强酸碱、无毒等特性独特的优势，被广泛的应用于诸多领域和行业中。

经过不断的研究和实践，国内外已形成了许多聚乙烯微孔膜的制备方法，应用较广泛的主要有以下几种：无机颗粒填充法、烧结法、热致相分离法、熔融挤压拉伸法等。例如，专利申请CN102512875A提出了一种超高分子量聚乙烯过滤材料的制备方法，使用的是烧结方法将超高分子量聚乙烯粉末压合在一起，由于未进行双向拉伸，无法达到较大的拉伸强度；专利申请CN107283976A提出了一种微孔聚乙烯透气膜的制备方法，而该方法因有成孔剂残留而限制了其应用。因此，如何解决市场上微孔膜材料因强度低而导致的使用寿命缩短问题将是本领域目前研究的重要课题。

发明内容

本发明提出一种高强度聚乙烯微孔膜、其制备方法及其应用，经由该方法制备得到的产品具有强度高、使用寿命长、应用范围广等特点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种高强度聚乙烯微孔膜的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯B与反应溶剂按比例混合后注入反应容器内进行高温溶胀；

将聚乙烯A和高温溶胀后的混合液按比例混合后进行熔融，得到高温熔体，将所述高温熔体经过过滤计量后泵入平板模头中，经冷却得到含油铸片；

将所述含油铸片预热后进行高温双向同步或异步拉伸，得到预取向铸片；

利用萃取剂对所述预取向铸片中的溶剂进行萃取，干燥后，得到干铸片；

将所述干铸片预热后进行高温双向同步或异步拉伸，得到聚乙烯薄膜；

将所述聚乙烯薄膜热处理后收卷，得到高强度聚乙烯微孔膜。

作为优选，所述聚乙烯B与反应溶剂的质量比为1:(1-49)。

作为优选，所述聚乙烯A和高温溶胀后的混合液的比例按照聚乙烯A和聚乙烯B总质量与反应溶剂质量比计算，聚乙烯A和聚乙烯B总质量与反应溶剂质量比为1:(1-9)。

作为优选，所述铸片经80℃-100℃温度预热后进行高温双向同步或异步拉伸，拉伸倍数为横向1-3倍，纵向1-3倍。

作为优选，所述干铸片经100℃-130℃温度预热后进行高温双向同步或异步拉伸，拉伸倍数为横向3-10倍，纵向3-10倍。