本发明属于膜制备技术领域,具体涉及一种利用盐溶液制备自支持膜的方法。
背景技术:
随着科技的日益发展,在生产生活方面的各个领域中对于膜材料的要求越来越高。近年来,由于自支持膜具有制备简单、高透明度、一定的普适性、不受基底束缚等优点,使得自支持膜成为了一个研究热点。可以利用自支持膜来生产分离膜,生产不同表面功能的智能元件。目前已经有多种方式制作自支持膜,其中最广泛使用的是牺牲层法,但是这种方法的制备过程比较复杂,受牺牲层的选择与预制备的制约。而用辅助法制备自支持膜的过程虽然比较简单,但是其对基底的表面特性、辅助层以及目标涂层的机械性能有很高的要求,并不具有普适性。除去牺牲层法和辅助法外,溶去基底法是最直接的制备多层自支持膜的方法,该法制备过程直接有效,但是对多层膜的稳定性要求高,所以限制了用该种方法制备自支持膜的种类。在这些制备自支持膜的方法中自支持膜都不易快速成膜,在膜与基底分离过程中常常损伤已成型的自支持膜,使膜不易剥离,增加了工程量与资金投资,使得产量低耗时长。
在本发明中盐溶液制备自支持膜的方法,操作过程简单方便容易成膜,且不会损坏膜的表面,在自支持膜领域开拓了新的发展方向,在工业、医疗和光学等各个领域广泛应用,具有相当广阔的发展前景。
技术实现要素:
为解决现有技术问题,本发明提供一种利用盐溶液制备自支持膜的方法。
本发明有关缩写的中文名称:pvac为聚醋酸乙烯酯乳液,pva为聚乙烯醇,op-10为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10,sds为十二烷基磺酸钠,kps为过硫酸钾,vac为醋酸乙烯酯,dbp为邻苯二甲酸二丁酯。906为丙烯酸增粘乳液。
本发明提供的一种在金属表面电致沉积制备乳胶膜的方法,步骤和条件如下:
所用乳液有两种,其中一种是906乳液,另一种是pvac乳液,906乳液从市场上购买,pvac乳液是本发明自制的乳液,所述的盐溶液是饱和氯化钠溶液具体方法如下:
(1)906乳液
906乳液从四会市邦得利化工有限公司购买,乳液的ph值为4.0–7.0,粘度为300–1000mps,固含量为52.0±2.0。
(2)pvac乳液的制备
室温下,首先将0.08g的kps溶于8ml去离子水中,制得kps溶液备用。在反应器中放入3g的pva和27g的去离子水,90℃加热溶解,制到pva溶液,然后向上述pva溶液中依次加入12ml的去离子水,0.8ml的op-10,0.25g的sds,2ml的kps溶液,5ml的vac,回流搅拌反应1h在70℃的水浴中。然后,将27ml的vac和6ml的kps溶液交替加入到反应液中,2h内滴加完。接下来升温至90℃,反应至无回流后冷却至50℃,把ph调节至5。最后在容器中放入9g的dbp,反应30min,制得pvac乳液。
(3)基底的处理
本发明中用来制备自支持膜的基底为玻璃,先用无水乙醇擦拭,再用去离子水冲洗吹干备用。
(4)自支持膜的制备
在室温下,将表面处理过的基底依次在乳液、盐溶液和去离子水中浸泡1–3600s,30–60s,60s,然后在去离子水中用刀片进行机械剥离即可制得厚度为76±5.48–238±10.95μm的自支持膜。当乳液为906,在乳液中浸泡1s、饱和nacl中浸泡30s和去离子水中60s,制得的自支持膜厚度为76±5.48μm;当乳液为pvac,在乳液中浸泡3600s、饱和nacl中浸泡60s和去离子水中60s,制得的自支持膜厚度为238±10.95μm。在自支持膜的制备过程中,基底在乳液中浸泡的时间不同,所得到的自支持膜的厚度不同,可以根据实际应用中对于膜的厚度要求来选择浸泡时间的长短,应用灵活方便。
有益效果:本发明提供了一种利用盐溶液制备自支持膜的方法,自支持膜的制备速度快。本发明工艺简单,原料易得,绿色环保。
具体实施方式
以下通过一些实例来进一步阐明本发明的具体实施和结果,而不是要用这些实例来限制本发明。
实施例1一种利用盐溶液制备自支持膜的方法,所述的乳液是pvac,盐溶液是饱和nacl溶液。
(1)pvac乳液的制备
室温下,首先将0.08g的kps溶于8ml去离子水中,制得kps溶液备用。将3g的pva和27g的去离子水置于四口反应器中,90℃加热溶解,得到pva溶液,然后向上述pva溶液中依次加入12ml的去离子水,0.8ml的op-10,0.25g的sds,2ml的kps溶液,5ml的vac,在70℃的水浴中回流搅拌反应1h。然后,将27ml的vac和6ml的kps溶液交替加入到反应液中,2h内滴加完。接下来升温至90℃,反应至无回流后冷却至50℃。调节ph为5。最后加入9g的dbp,反应30min。制得pvac乳液。
(3)基底的处理
将玻璃基底先用无水乙醇擦拭,再用去离子水冲洗吹干备用。
(4)自支持膜的制备
在室温下,将表面处理过的基底依次在制备的pvac乳液、饱和nacl溶液和去离子水中浸泡3600s、60s、60s,然后在去离子水中用刀片进行机械剥离,制得厚度为238±10.95μm的自支持膜。
实施例2一种利用盐溶液制备自支持膜的方法,所述的乳液是906,盐溶液是饱和nacl溶液。
(1)基底的处理
将玻璃基底先用无水乙醇擦拭,再用去离子水冲洗吹干备用。
(2)自支持膜的制备
在室温下,将表面处理过的基底依次在906乳液、饱和nacl溶液和去离子水中浸泡1s、30s、60s,然后在去离子水中用刀片进行机械剥离,制得厚度为76±5.48μm的自支持膜。
实施例3一种利用盐溶液制备自支持膜的方法,所述的乳液是906,盐溶液是饱和nacl溶液。
(1)基底的处理
将玻璃基底先用无水乙醇擦拭,再用去离子水冲洗吹干备用。
(2)自支持膜的制备
在室温下,将表面处理过的基底依次在906乳液、饱和nacl溶液和去离子水中浸泡1800s、60s、60s,然后在去离子水中用刀片进行机械剥离,制得厚度为100±12.25μm的自支持膜。