一种高分子薄膜的制备方法

1.本发明涉及高分子成型加工技术领域，更具体地，涉及一种高分子薄膜的制备方法。


背景技术：

2.制备高分子薄膜是高分子科学研究中常规而且繁重的工作。传统的挤出流延和挤出吹膜法都存在用量大、耗时的问题。溶液流延法用量少但存在耗时、溶剂难找、溶剂残留和薄膜不均匀的问题。热压法存在一般的模具热压出来的薄膜厚度不均的问题。现缺少一种简单、用量少、便捷且无需其它溶剂制备均匀高分子薄膜的方法。


技术实现要素：

3.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高分子薄膜的制备方法，该方法是一种使用微量高分子材料制备高分子薄膜样品的方法，并且制备出的薄膜厚度均一。
4.本发明的目的是通过以下技术措施实现的。
5.一种高分子薄膜的制备方法，该制备方法包括制备一种热压模具，使用所述热压模具与热压机配合，压制薄膜，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为a板和b板，下热压板也分为a板和b板，a板、b板之间填充金属薄膜。
6.在上述技术方案中，a板、b板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整，一般上、下各加10层或20层。
7.在上述技术方案中，所述金属薄膜包括熔点在200摄氏度以上、厚度在50微米以内的金属制薄膜，包括铝、锌、不锈钢、铜、或锡。
8.在上述技术方案中，该制备方法具体包括以下步骤：（1）制备热压模具，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为a板和b板，下热压板也分为a板和b板，a板、b板之间填充金属薄膜，a板、b板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整；（2）使用所制备的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜；（3）检测高分子薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，膜薄的部分去掉相对应位置的金属薄膜，金属薄膜去掉的层数根据膜的厚度决定；或者膜厚的部分增加相对应位置的金属薄膜；（4）使用调整好的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜；（5）重复步骤（3）、（4）操作，直到高分子薄膜完全均匀；（6） 将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将a板、b板焊接牢固，制备得到最终的热压模具；（7）使用最终的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜。
[0009] 本发明提出一种使用微量样品制备高分子薄膜样品的方法，并且制备出的薄膜
厚度均一。对用该方法制备的高分子薄膜进行了表征，结果表明该方法可以快速制备聚乳酸(pla)和聚醚醚酮(peek)高分子薄膜，每次制样只需30分钟，每次用量为2克，薄膜的厚度目前可达50
±5㎛
, 长宽可达125 mm x 125 mm。该方法还可以制备环氧树脂等交联高分子薄膜。本发明方法大大节约了研究者宝贵的时间，节约样品材料，特别是一些珍贵的样品，并且不使用溶剂。
附图说明
[0010]
图1是本发明中热压模具的结构示意图。
[0011]
图中：1.上加热板a板，2.金属薄膜，3.上加热板b板，4.下加热板b板，5.下加热板a板。
[0012]
图2为热压模具制备过程中所压高分子薄膜的厚度示意图。
具体实施方式
[0013]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。
[0014]
本发明实施例提供一种高分子薄膜的制备方法，该制备方法包括制备一种热压模具，使用所述热压模具与热压机配合，压制薄膜，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为a板和b板，下热压板也分为a板和b板，a板、b板之间填充金属薄膜。
[0015]
在上述实施例中，a板、b板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整。一般上、下各加10层或20层。也可以这样来确定：第一次不加金属薄膜，直接热压高分子膜，观察高分子膜的厚度分布，最大与最小的差值，比如差值为0.06 mm，如果金属薄膜为0.006 mm，就垫12层左右。
[0016]
在上述实施例中，所述金属薄膜包括熔点在200摄氏度以上、厚度在50微米以内的金属制薄膜，包括铝、锌、不锈钢、铜、或锡。
[0017]
在上述实施例中，a板、b板均为304不锈钢、厚度1 mm-2 mm之间，也可以采用其他合适的金属板。
[0018]
在上述实施例中，该制备方法包括以下步骤：（1）制备热压模具，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为a板和b板，下热压板也分为a板和b板，a板、b板之间填充金属薄膜，a板、b板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整。
[0019]
（2）使用所制备的热压模具与热压机配合，上、下压板之间放入高分子材料，在热压机里热压，冷却脱模，得到高分子薄膜；热压时的温度、时间、压力由待制备的高分子材料决定。
[0020]
（3）检测高分子薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，如图2a所示，膜薄的部分去掉相对应位置的金属薄膜，金属薄膜去掉的层数根据膜的厚度决定；比如压制薄膜其它地方都是0.06 mm，只有中间是0.04 mm，那么就需要将中间部分对应的金属薄膜去掉0.02 mm，如果金属薄膜的厚度是0.02 mm，那就去一层，如果金属薄膜的厚度是0.01 mm，那么就去2层。
[0021]
（4）使用调整好的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜。
[0022]
（5）重复步骤（3）、（4）操作，直到高分子薄膜完全均匀，如图2b所示。
[0023]
（6） 将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将a板、b板焊接牢固，制备得到最终的热压模具。
[0024]
（7）使用最终的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜，薄膜的厚度可达50
±5㎛
，长宽可达125 mm x 125 mm。
[0025]
几种实验室制备高分子薄膜方法的对比。
[0026]
具体实施例
[0027]
热压机（武汉启恩科技发展有限责任公司，型号为r32022020）制备模具：准备模具压板4块，铝箔纸上压板分为a、b两块，下压板也分为a、b两块，在a、b两板间放入20层铝箔纸，用热压模具热压聚乳酸高分子材料，得出聚乳酸薄膜，检测聚乳酸薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，膜薄的部分去掉相对应位置的铝箔纸，铝箔纸去掉的层数根据膜的厚度决定。将调整好的热压模具再重新热压聚乳酸材料，得出聚乳酸薄膜，检测薄膜的各个点，重复上述操作，直到聚乳酸薄膜完全均匀，再将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将a、b板焊接牢固，得到最终的热压模具。
[0028]
使用上述最终的热压模具热压薄膜。
[0029]
实施例1材料：聚乳酸，美国natureworks 品牌，型号4032d重量：2 g热压条件：温度为200摄氏度，压力为60 mpa。
[0030]
步骤：将热压机温度上升到200摄氏度。不采用金属膜补偿。取2 g聚乳酸放入（直接把聚乳酸颗粒料放在热压模具下板中间，再盖上上板）热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60 mpa，热压5分钟，冷却，取模。
[0031]
实验结果：得出聚乳酸薄膜, 125 mm x 125 mm x (厚度50
㎛
到150
㎛
之间）, 可
见不采用金属膜补偿的传统方法制备出的薄膜厚度公差为50
㎛
到150
㎛
之间，该公差大不能满足科研的需要。
[0032]
实施例2材料：聚乳酸，美国natureworks 品牌，型号4032d重量：2 g热压条件：温度为200摄氏度，压力为60 mpa。
[0033]
步骤：将热压机温度上升到200摄氏度。使用厚度为10
㎛
铝膜叠加补偿方法制备出ab板。取2 g聚乳酸放入热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60 mpa，热压5分钟，冷却，取模。
[0034]
实验结果：得出聚乳酸薄膜, 125 mm x 125 mm x (厚度50
㎛
到55
㎛
之间)，可见薄膜的厚度公差相对较小，达到科研用薄膜要求。
[0035]
实施例3材料：聚醚醚酮，英国威格斯品牌，型号450g。
[0036]
重量：2 g热压条件：温度为400摄氏度，压力为60 mpa。
[0037]
步骤：将热压机温度上升到400摄氏度。不使用本发明铝膜叠加补偿方法。取2 g聚醚醚酮放入热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60 mpa，热压5分钟，冷缺，取模。
[0038]
实验结果：得出聚醚醚酮薄膜，100 mm x 60 mm x (厚度50
㎛
到150
㎛
之间)。
[0039]
可见不采用金属膜补偿的传统方法制备出的薄膜厚度公差大，不能满足科研的需要。
[0040]
实施例4材料：聚醚醚酮，英国威格斯品牌，型号450g。
[0041]
重量：2 g热压条件：温度为400摄氏度，压力为60 mpa。
[0042]
步骤：将热压机温度上升到400摄氏度。使用厚度为10
㎛
铝膜叠加补偿方法制备出ab板。 取2 g聚醚醚酮放入热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60 mpa，热压5分钟，冷缺，取模。
[0043]
实验结果：得出聚醚醚酮薄膜，100 mm x 60 mm x (厚度50
㎛
到55
㎛
之间)，可见薄膜的厚度公差相对较小，达到科研用薄膜要求。
[0044]
在上述实施例中，金属薄膜可为铝、锌、不锈钢、铜、锡等金属膜，厚度为50微米以内。
[0045]
在上述实施例中，热压机可为任意热压机、平板硫化机等。
[0046]
在上述实施例中，热压模具内金属薄膜厚度的调整次数可能为一次或多次。
[0047]
在上述实施例中，高分子材料可为任意高分子材料。
[0048]
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
[0049]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。