[发明专利]一种静电直写规整孔结构全氟聚合物多孔膜的制备方法

权利要求书

1.一种静电直写规整孔结构全氟聚合物多孔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1. 膜孔结构几何参数设定：

采用AutoCAD绘制具有规整孔结构的模型，作为电纺直写的基础构架；

S2. 纺丝液的制备：

将全氟聚合物分散乳液与聚乙烯醇水溶液混合均匀，以硼酸溶液为添加剂，在常温下充分搅拌，制成纺丝液；其中，全氟聚合物与聚乙烯醇的质量比为（6~15）：1；

所述全氟聚合物分散乳液为聚四氟乙烯分散乳液或聚全氟乙丙烯分散乳液，或它们按一定比例组成的混合液；所述聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯分散乳液是以非离子型表面活性剂稳定的水分散乳液，其质量分数为50-80%；

所述聚乙烯醇水溶液的浓度为5~20wt%；

所述硼酸溶液的浓度为0.025~0.1wt%，加入量为纺丝液总量的0.001~0.018wt%；

S3. 制备静电直写规整孔结构多孔膜：

将步骤S2制备的纺丝液注入静电直写装置的料筒中，经静电直写、空气固化成形得到具有规整孔结构的多孔膜前驱体，再经马弗炉烧结，得到具有规整孔结构的全氟聚合物多孔膜；

所述静电直写装置的打印电压为2.5~5.5 kV、进料速度为1~15μL/min、打印高度为2~10mm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述马弗炉的烧结温度为260~380℃、升温速率为1~10℃/min、烧结时间为60~300min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合液中，聚四氟乙烯乳液和聚全氟乙丙烯乳液的质量比为（1~10）：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述规整孔为正多边形、圆形，且膜孔形状和几何尺寸能精确调控。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述正多边形的边长为0.1~1mm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述规整孔结构的模型为在正多边形内填充多个相应的小正多边形或在圆形内填充多个小圆形而成。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中的搅拌为磁力搅拌，搅拌时间为3-5小时。

8.一种具有规整孔结构的全氟聚合物多孔膜，其特征在于：由权利要求1-7中任一项所述方法制备而成。