-150°C，出料口温度为 200-220°C。
[0060](2)用微层共挤出方法制备聚丙烯(碳酸钙)/聚乙烯交替多层复合薄膜，通过进行层间剥离，分离出聚丙烯(碳酸钙)膜。
[0061]交替层状结构的薄膜的制备采用实验室自行制造的微纳叠层共挤出成型设备。两台挤出机A、B分别加入聚乙烯和聚丙烯，对于聚乙烯，四段进料口温度依次为120°C、150°C、180°C和220°C;对于聚丙烯，四段进料口温度依次为120°C、150°C、190 1:和230 °C。层倍增模具段温度为210-230°C，机头温度为190-210°C。
[0062]制备出聚丙烯(碳酸钙)/聚乙烯薄膜交替叠加的64层薄膜，厚度均匀可控，每层约为5 Mffl，聚丙烯(碳酸钙)/聚乙烯交替叠加的64层薄膜。
[0063]制备出的聚丙烯(碳酸钙)/聚乙烯为交替叠加的64层薄膜，通过剥离法分离出聚丙烯(碳酸钙)的薄膜，膜的完整性很高，厚度均匀，表面平整无划痕，实验加工原理如图1所示。聚丙烯膜中碳酸钙的刻蚀方法及多孔膜的表征方法与实施例1和实施例2类似。
[0064]实施例4
(I)以亚微米级碳酸钙(0.1Mffl)为模板制备聚偏氟乙烯-碳酸钙复合材料，作为母料。
[0065]所用原料的配比如下:
聚偏氟乙烯树脂100份，以质量数计碳酸钙颗粒(0.1Mffl电子级)30-50份，以质量数计分散剂1-5份，以质量数计
(1.1)将1-5份分散剂溶在乙醇溶液中，备用；
(1.2)将10-30份碳酸钙颗粒放入高速搅拌机，升温至70-80°C，逐滴滴入上述分散剂溶液，低速搅拌10-20min，然后高速搅拌10_20min ；
(1.3)在上述原料中加入100份聚偏氟乙烯树脂，升温至100-120°C，低速搅拌20-30min,然后高速搅拌20_30min ；
(1.4)将如上述方法制备的聚偏氟乙烯-碳酸钙母料放入造粒机造粒，进料口温度为130-150°C，出料口温度为 200-220°C。
[0066](2)用微层共挤出方法制备聚偏氟乙烯(碳酸钙)/聚乙烯交替多层复合薄膜，通过进行层间剥离，分离出聚偏氟乙烯(碳酸钙)膜。
[0067]交替层状结构的薄膜的制备采用实验室自行制造的微纳叠层共挤出成型设备。两台挤出机A、B分别加入聚乙烯和聚偏氟乙烯，对于聚乙烯，四段进料口温度依次为120°C、150°C、180°C和220°C ;对于聚偏氟乙烯，四段进料口温度依次为130°C、160°C、190°C和230°C。层倍增模具段温度为210-230°C，机头温度为190-210°C。
[0068]制备出聚偏氟乙烯(碳酸钙)/聚乙烯薄膜交替叠加的32层薄膜，厚度均匀可控，每层约为10Mm。
[0069]制备出的聚偏氟乙烯(碳酸钙)/聚乙烯为交替叠加的32层薄膜，通过剥离法分理出聚偏氟乙烯(碳酸钙)的薄膜，膜的完整性很高，厚度均匀，表面平整无划痕，实验加工原理如图1所示。聚偏氟乙烯中碳酸钙的刻蚀方法及多孔膜的表征方法与实施例1和实施例2类似。
【主权项】
1.一种结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜，其特征在于首先以碳酸钙颗粒为模板制备乙烯基树脂/碳酸钙母料，然后利用微纳叠层共挤出成型设备制备含碳酸钙的乙烯基树脂和分隔树脂的具有交替层状结构的薄膜，通过层间分离、酸处理过程得到孔结构及膜厚度均匀可控的多孔乙烯基树脂薄膜，其原料组成包括: 乙烯基树脂100份，以质量数计 碳酸钙颗粒10-50份，以质量数计分散剂1-5份，以质量数计。
2.根据权利要求1所述的结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜，其特征在于所述的乙烯基树脂为重复单元中含乙烯结构的聚合物。
3.根据权利要求1所述的结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜，其特征在于所述碳酸钙颗粒为亚微米级，粒径为0.1-1 Mm。
4.根据权利要求1所述的结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜，其特征在于所述分散剂为钛酸酯偶联剂TMC-101。
5.根据权利要求1所述的结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜，其特征在于所述的分隔树脂是与苯乙烯基树脂不相容的热塑性树脂，。
6.一种如权利要求1所述的结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下: (1)乙烯基树脂/碳酸钙母料的制备 (1.1)将1-5份分散剂溶在乙醇溶液中，备用； (1.2)将10-50份碳酸钙微球放入高速搅拌机，升温至70-80 V，逐滴滴入上述分散剂溶液，低速搅拌10-20 min，然后高速搅拌10-20 min ； (1.3)在上述原料中加入100份乙烯基树脂，升温至100-120°C，低速搅拌20-30 min后，高速搅拌20-30 min ； (1.4)将步骤(1.3)制备的乙烯基树脂和碳酸钙混合料放入造粒机造粒，进料口温度为 130-150°C，出料口温度为 200-2200C ； (2)具有交替层状结构且厚度可控的乙烯基树脂/碳酸钙-分隔树脂薄膜的制备 采用微纳叠层共挤出成型设备，第一进料口加入步骤(I)得到的乙烯基树脂/碳酸钙母料，第二进料口加入分隔树脂，调节转速及温度，制备出乙烯基树脂/碳酸钙-分隔树脂薄膜交替叠加的4-2048层薄膜，厚度均匀可控，每层厚度为0.1 - 50Mm ； (3)酸处理过程得到孔结构均匀可控的乙烯基树脂多孔薄膜 (3.1)配置质量分数为10%-30%的酸溶液500 mL ； (3.2)称取10-30 g步骤(2)得到的乙烯基树脂薄膜浸入上述酸溶液中； (3.3)放入超声池超声24-96 h，恒温20-30 V ； (3.4)更换如步骤(3.1)所述的酸溶液，再次放入超声池超声处理24-96 h，恒温20-30V ； (3.5)将刻蚀后的乙烯基树脂薄膜先后浸泡于去离子水和乙醇溶液中，各超声处理2h ； (3.6)将上述乙烯基树脂薄膜取出，置于恒温烘箱中70 °C下干燥24-72 h。
7.根据权利要求6所述的结构可控的聚合物多孔膜的制备方法，其特征在于制备出的乙烯基树脂/碳酸钙-分隔树脂交替叠加的4-2048层薄膜，通过剥离法或溶蚀法分离出乙烯基树脂的薄膜，薄膜的完整性很高，厚度均匀，表面平整无划痕。
8.根据权利要求7所述的结构可控的聚合物多孔膜的制备方法，其特征在于所述剥离法是指利用机械剥离法分离乙烯基树脂层和分隔树脂层。
9.根据权利要求7所述的结构可控的聚合物多孔膜的制备方法，其特征在于所述的溶蚀法是指利用两种树脂在同一溶剂中的溶解性的差异来分离乙烯基树脂层和分隔树脂层。
10.根据权利要求6所述的结构可控的聚合物多孔膜的制备方法，其特征在于步骤(3.1)所述的酸是一种或一种以上的强酸或中强酸的混合物，具体为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸及其混合物，但不仅限于此。
【专利摘要】本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜及其制备方法。利用微纳叠层共挤出成型技术制备了具有交替层状结构的乙烯基树脂（碳酸钙）-分隔树脂薄膜，通过层间分离、酸处理等过程得到孔结构及膜厚度均匀可控的多孔乙烯基树脂薄膜。本发明容易做到向聚合物基体内添加其他材料的要求，制备出的薄膜厚度均匀并可通过调节层数及成膜模具出口厚度进行调节。孔结构可由碳酸钙颗粒的粒径、含量及刻蚀时间来控制。本发明提出的方法简易可行、成本低廉、孔结构稳定可控、厚度可控、吸附效果好，利于大规模生产。用这种方法制备的聚合物多孔膜在环境、能源、吸附分离、传感器、催化剂、微电子器件、微反应器和生物技术等领域中有着潜在的应用。
【IPC分类】B29D7-01, C08L23-06, C08L25-04, C08K3-26, C08L27-16, C08L23-12, C08J9-26
【公开号】CN104629151
【申请号】CN201510083524
【发明人】浦鸿汀, 李亚捷, 杜江
【申请人】同济大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月16日