一种聚合物导电多孔膜的制作方法_2

文档序号:9513711阅读:来源:国知局
聚乙烯醇8g加入其中,加入8g季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,且混合液中季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的摩尔比为1:1〇,并在65°C条件下充分搅拌2h,搅拌速度为400r/min,获得均匀的动态膜铸膜液;将超高分子量聚乙烯中空纤维膜用水冲洗lOmin ;以动态膜铸膜液为待过滤液,以超高分子量聚乙烯中空纤维膜为过滤材料,在〇.2MPa的操作压力下,50°C温度下,采用错流外加压沉积模式,连续运行45min,得到动态复合膜自然风干后,即得到所述的聚合物导电多孔膜。
[0035]经检测,所得膜的水通量93.3lV(m2.h),泡点孔径为0.20 μm,电阻率为104 Ω.πι,透光率为90.5 %,拉伸强度为29.4MPa,断裂伸长率为596 %。
[0036]实施例3
[0037]将纳米炭黑粒子14g在180g水中25°C进行超声分散2h,超声波功率为100w,然后高速搅拌2h,搅拌速度为1400r/min,将聚氧乙烯6g加入其中,加入0.9g季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,且混合液中季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的摩尔比为1:8,并在60°C条件下充分搅拌2h,搅拌速度为350r/min,获得均匀的动态膜铸膜液;将聚偏氟乙烯平板膜用水冲洗lOmin ;动态膜铸膜液为待过滤液,以聚偏氟乙烯平板膜为过滤材料,在0.1MPa的操作压力下,45°C温度下,采用错流加压沉积模式,连续运行30min,得到动态复合膜自然风干后,即得到所述的聚合物导电多孔膜。
[0038]经对比检测,未涂覆动态膜的聚偏氟乙烯平板膜,其水通量为350.llV(m2.h),泡点孔径为〇.31 μm,电阻率大于1.0X 105 Ω.m ;涂覆动态膜的聚偏氟乙烯平板膜,其水通量198.9lV(m2.h),泡点孔径为0.21 μm,电阻率为118 Ω.m,透光率为91.6%,拉伸强度为30.7MPa,断裂伸长率为624%。
[0039]实施例4
[0040]将纳米炭黑粒子10g在200g水中25°C进行超声分散1.2h,超声波功率为150w,然后高速搅拌1.5h,搅拌速度为1600r/min,将聚乙稀醇9g加入其中,加入8g季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,且混合液中季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的摩尔比为1:9,并在60°C条件下充分搅拌2h,搅拌速度为300r/min,获得均匀的动态膜铸膜液;将超高分子量聚乙烯中空纤维膜用水冲洗lOmin ;以动态膜铸膜液为待过滤液,以超高分子量聚乙烯中空纤维膜为过滤材料,在〇.3MPa的操作压力下,65°C温度下,采用错流外加压沉积模式,连续运行45min,得到动态复合膜自然风干后,即得到所述的聚合物导电多孔膜。
[0041]经检测,所得膜的水通量90.3lV(m2.h),泡点孔径为0.19 μm,电阻率为125 Ω.πι,透光率为91.3%,拉伸强度为28.4MPa,断裂伸长率为556%。
[0042]对比例1
[0043]除用季戊四醇双硬脂酸酯代替季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液外,其他制备条件和方法与实施例3相同。
[0044]经检测,所得膜的水通量100.3lV(m2.h),泡点孔径为0.28 μm,电阻率为192 Ω.πι,透光率为81.2%,拉伸强度为14.5MPa,断裂伸长率为310%。。
[0045]对比例2
[0046]除用聚苯胺代替季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液外,其他制备条件和方法与实施例3相同。
[0047]经检测,所得膜的水通量98.3lV(m2.h),泡点孔径为0.27 μm,电阻率为170 Ω.πι,透光率为82 %,拉伸强度为13.2MPa,断裂伸长率为297 %。。
[0048]对比例3
[0049]除季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液中季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的摩尔比为1:50外,其他制备条件和方法与实施例3相同。
[0050]经检测,所得膜的水通量98.3lV(m2.h),泡点孔径为0.27 μm,电阻率为170 Ω.πι,透光率为83 %,拉伸强度为12.2MPa,断裂伸长率为301 %。。
[0051]对比例4
[0052]除季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液中季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的摩尔比为1:〇.5外,其他制备条件和方法与实施例3相同。
[0053]经检测,所得膜的水通量98.3lV(m2.h),泡点孔径为0.27 μm,电阻率为170 Ω.πι,透光率为80.2 %,拉伸强度为14.4MPa,断裂伸长率为303 %。。
[0054]对比例5
[0055]对比例5为CN 103846011A公开的实施例1。
[0056]经对比检测,未涂覆动态膜的超高分子量聚乙烯膜,其水通量为150.llV(m2.h),泡点孔径为0.31 μm,电阻率大于1.ΟΧ 1010Ω.m ;涂覆动态膜的高分子量聚乙烯膜,其水通量110.4lV(m2.h),泡点孔径为0.29 μm,电阻率为202 Ω.πι,透光率为80%,拉伸强度为15.2MPa,断裂伸长率为318%。
[0057]通过实施例1-4及对比例1-5可以看出,通过加入炭黑粒子以及能够与炭黑相互作用的季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,动态膜在过滤过程中保持结构稳定、分散性好并具通过共价键结合增强了拉伸强度和断裂伸长率,本发明所述聚合物导电多孔膜还具有很好的透光率,透光率在90%以上。
[0058]申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种聚合物导电多孔膜,所述的聚合物导电多孔膜表面比电阻为160Ω.m以上。2.一种如权利要求1所述聚合物导电多孔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将炭黑粒子在25°C水中进行超声分散,加入季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,然后高速搅拌,将粘结剂加入其中,并在50?65°C下充分低速搅拌,获得均匀的动态膜铸膜液; (2)将聚合物基膜用水冲洗lOmin; (3)以步骤(1)得到的动态膜铸膜液为待过滤液,以步骤(2)得到的聚合物基膜为过滤材料,在操作压力为0.1?0.3MPa,温度为25?70°C条件下,采用沉积模式连续运行3?60min,得动态复合膜; (4)将步骤(3)得到的动态复合膜自然风干后,即得到所述的聚合物导电多孔膜。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中超声的时间为1?3h,超声波功率为0?300w ; 优选地,步骤⑴中高速搅拌的时间为1?3h,搅拌速度为1500?1800r/min ; 优选地,步骤(1)中低速搅拌的时间为1?3h,搅拌速度为200?400r/min ; 优选地,步骤(1)所述炭黑粒子的平均粒径为1?9nm。4.根据权利要求2-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述炭黑粒子占动态膜铸膜液的0.01?10wt%。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液中,季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的摩尔比为1:(5-10),优选为1:8。6.根据权利要求2-5任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液与炭黑粒子的质量比为(0.5-1):1,优选为1:1。7.根据权利要求2-6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述粘结剂为聚乙烯醇或聚氧乙烯; 优选地,所述粘结剂占动态膜铸膜液的1?5wt%。8.根据权利要求2-7任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述聚合物基膜为微滤膜或超滤膜。9.根据权利要求2-8任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)中温度为50-70°C。10.根据权利要求2-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: 纳米炭黑粒子14g在180g水中25°C进行超声分散2h,超声波功率为100w,然后高速搅拌2h,将聚氧乙烯6g加入其中,再加入季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液84g,并在55°C条件下充分搅拌2h,搅拌速度为1500?1800r/min,获得均匀的动态膜铸膜液;将聚偏氟乙烯平板膜用水冲洗lOmin ;以动态膜铸膜液为待过滤液,以聚偏氟乙烯平板膜为过滤材料,在0.1MPa的操作压力下,60°C温度下,采用错流加压沉积模式,连续运行30min,得到动态复合膜自然风干后,即得到所述的聚合物导电多孔膜。
【专利摘要】本发明公开了一种聚合物导电多孔膜及其制备方法。所述方法包括如下步骤:将炭黑在水中进行超声分散,加入季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,然后搅拌,将粘结剂加入其中,并充分搅拌,获得均匀的动态膜铸膜液;用聚合物基膜采用沉积模式连续过滤,得动态复合膜,风干得到聚合物导电多孔膜。本发明制备方法工艺简单,不产生环境污染,便于工业化应用,通过加入炭黑粒子以及能够与炭黑相互作用的季戊四醇双硬脂酸酯与聚苯胺的混合液,动态膜在过滤过程中保持结构稳定、分散性好并具通过共价键结合增强了拉伸强度和断裂伸长率,本发明所述聚合物导电多孔膜还具有很好的透光率,透光率在90%以上。
【IPC分类】B01D71/26, B01D69/08, B01D71/68, B01D69/06, B01D67/00, B01D71/34, B01D71/10, B01D69/04
【公开号】CN105268330
【申请号】CN201510783773
【发明人】华文蔚
【申请人】华文蔚
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月14日
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