[发明专利]一种长碳链聚酰胺多孔膜及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，公开了一种长碳链聚酰胺多孔膜及其制备方法，包括：(1)将长碳链聚酰胺与极性溶剂混合，溶胀；然后加入非极性溶剂，搅拌溶解，得到长碳链聚酰胺溶液；(2)将所述长碳链聚酰胺溶液进行脱泡、刮膜或涂膜，得到湿膜；(3)将所述湿膜在一定的温度下进行溶剂挥发和干燥，得到长碳链聚酰胺多孔膜。本发明利用长碳链聚酰胺在不同比例混合溶剂中溶解性的差异，在一定的条件下控制溶剂挥发，实现多孔膜的快速制备。本发明提供的制备方法，无需使用凝固浴、溶剂易回收、方法简单、易于操作、节能环保。本发明制备的长碳链聚酰胺多孔膜的孔洞分布均匀、孔隙率高，在分离、电池隔膜等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种多孔膜及其制备方法。具体而言，涉及一种长碳链聚酰胺多孔膜及其制备方法。

背景技术

多孔膜是一类重要的多孔材料，广泛应用于分离、纯化、隔膜等多个领域。聚酰胺是一种综合性能优异的高分子材料，在工程塑料、纤维、薄膜等领域应用广泛。在薄膜领域，聚酰胺6及其与其他高分子经过挤出、流延、双拉、吹塑等技术制备的双向拉伸薄膜、吹塑薄膜、复合薄膜，在食品包装、等领域应用。多孔膜也已在实验室、工业、生活的过滤处理中得到了广泛应用。由于聚酰胺含有极性的酰胺基团，容易与环境中的水分以氢键结合，导致此类材料具有一定的吸水率。酰胺基团密度越高，材料的吸水性越高。吸水后聚酰胺的机械性能和尺寸稳定性发生变化，很大程度地限制了其使用寿命及在某些特定领域的应用。

“长碳链聚酰胺”是指相邻酰胺基团之间亚甲基数量大于10的聚酰胺品种，较长的亚甲基链和极性酰胺基团使其兼具聚烯烃和聚酰胺的双重特性。长碳链聚酰胺中柔性的亚甲基链和较低密度的酰胺基团使其具有韧性良好、吸水率低、尺寸稳定性好、耐低温冲击和介电性能优良等独特优势，在汽车、电子电器、航空航天、输油、输醇、输气等领域有重要应用，是国内外特种工程塑料材料的重要研究与开发领域。

目前制备聚合物多孔膜最常用的方法为“非溶剂诱导相分离法(non-solventinduce phase separation,NIPS)”。其主要的工艺流程是将聚合物溶于溶剂中形成均相溶液，再浸入与溶剂互溶的非溶剂(即凝固浴)中，形成以聚合物为连续相、溶剂为分散相的两相结构。进行干燥后，即可得到具有多孔结构的材料。

现有技术中，大多利用NIPS原理制备多孔膜，例如：

申请号为CN201810619027.7的中国专利公开了一种基于嵌段共聚物非溶剂诱导相分离制备多孔膜的方法(南京工业大学)；申请号为CN201510403751.2的中国专利公开了一种高强度高通量芳香聚酰胺多孔膜的制备方法(河南工程学院)；申请号为CN202010000567.4的中国专利公开了一种热塑性聚氨酯多孔膜的制备方法(中山大学)；申请号为CN202110723971.9的中国专利公开了一种通过非溶剂致相分离法制备多孔间位芳纶隔膜的方法(中海油天津化工研究设计院有限公司)；申请号为CN201310297902.1的中国专利公开了一种中空纤维膜制备方法、中空纤维膜及潜溶剂组合物(博天环境规划设计研究院(北京)有限公司，北京中环膜材料科技有限公司，博天环境集团股份有限公司)。

以上专利的多孔膜都是利用“非溶剂诱导相分离”方法制备，其最为关键的步骤是利用非溶剂的“凝固浴”实现湿膜的相反转，从而形成膜材料的多孔结构。然而利用“非溶剂诱导相分离”方法制备多孔膜，需要凝固浴的相关设备及制剂，方法较为复杂，产生的废液多，不节能，不环保。

因此，倘若能够提供一种简单易行，环保高效的多孔膜的制备方法，则具有重要的意义。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种长碳链聚酰胺多孔膜及其制备方法，该方法无需凝固浴，步骤简单，易于操作，简单高效，绿色环保，制备得到的长碳链聚酰胺多孔膜的孔洞分布均匀、孔隙率高。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：