超临界发泡膜材料的制备方法与流程

本发明涉及聚合物功能材料领域，具体涉及超临界发泡膜材料的制备方法。

背景技术：

1、多孔膜由于其微孔结构，具有良好的绝缘性能、力学性能以及一定的疏水功能。公布号为cn102501419a的中国发明专利公开了一种聚烯烃多层微多孔膜的制备方法，制备时先分别熔融混合中间层的原辅料、表面层的原辅料，将中间层和表面层的原辅料投入双螺杆挤出机中，经过多层共挤模头挤出、冷却，然后拉伸制膜、萃取、定型，制得该聚烯烃多层微多孔膜；聚烯烃多层微多孔膜的中间层为聚乙烯微多孔膜，两层表面层均是由聚丙烯与具有超高分子量的聚乙烯组成的微多孔膜，具有径均匀、质量稳定的优点。但该薄膜的厚度较大，质量较重，而且无泡孔结构，仅能实现简单的表面疏水功能。

2、公布号为cn111655471a的中国发明专利公开了制备一种多层发泡聚乙烯膜，包含层(a)和层(b)，其中层(a)是非发泡的并且包含多峰线性低密度聚乙烯；层(b)是发泡的包含多峰聚乙烯和低密度聚乙烯。该多层发泡聚乙烯膜通过化学发泡制备了发泡薄膜，具有高光散射性、高透光性、良好热稳定性和机械性能。但是该薄膜的疏水能力不足，且化学发泡依然存在环境污染、颜色污染等方面的问题。

3、公告号为cn107513176b的中国发明专利公开了一种透明超疏水聚合物薄膜的制备方法，将透明热塑性聚合物薄膜的两面用遮盖片或聚酰亚胺薄膜进行覆盖贴合，放置在超临界发泡高压反应釜中进行超临界co2发泡，从而限制薄膜表面气体扩散的速率，以调节薄膜表面的纳米结构。但通过该方法制备得到的薄膜为透明的发泡膜，泡孔较小，属于微发泡，机械强度低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种高机械强度、超疏水-超亲油的超临界发泡膜材料的制备方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：超临界发泡膜材料的制备方法，以三层复合膜的结构进行芯层的超临界发泡，发泡完成后再将上下两层的膜材剥离，得到超临界发泡膜材料；

3、三层复合膜由上至下依次层叠的上层pp(聚丙烯)膜、pe(聚乙烯)膜和下层pp膜组成。

4、本发明的有益效果在于：本发明的制备方法使用熔点较高的pp膜夹叠熔点较低的pe膜，将此结构进行芯层的超临界发泡。上下两层由于熔点高于芯层未能发泡，可有效降低超临界co2的扩散速率，防止卸压过程中pe膜中co2分子逸出导致的结皮现象。上下两层不发泡或者微发泡还可防止在发泡温度过高时pe膜的流动变形，拓宽pe膜的发泡温度区间，控制pe层泡沫的泡孔结构。制备得到的超临界发泡膜材料具有表面疏水、高机械强度、高发泡倍率和可开孔的特性。

技术特征：

1.超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，以三层复合膜的结构进行芯层的超临界发泡，发泡完成后再将上下两层的膜材剥离，得到超临界发泡膜材料；

2.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述上层pp膜和/或下层pp膜由pp、hmspp、或者pp和pe的共混物制备得到。

3.根据权利要求2所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述pp和pe的共混物由60～100重量份的pp和20～50重量份的pe组成。

4.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述上层pp膜和下层pp膜的原料中还包括质量百分数为1～3％的纳米填料。

5.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述pe膜由改性pe制备得到。

6.根据权利要求5所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述改性pe制备时所使用的改性剂为二氧化硅气凝胶、聚乙二醇、导电纳米填料中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述三层复合膜通过上层熔体、芯层熔体和下层熔体三层共挤得到；

8.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述三层复合膜的厚度为300～800μm。

9.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述上层pp膜与下层pp膜的厚度相同，所述上层pp膜与pe膜的厚度比为5：9～11。

10.根据权利要求1所述的超临界发泡膜材料的制备方法，其特征在于，所述超临界发泡的具体步骤为：在温度为110℃～150℃，气压为14～20mpa的环境条件下注入超临界二氧化碳，饱和20～120min后放气，完成超临界发泡。

技术总结
本发明涉及聚合物功能材料领域，具体涉及超临界发泡膜材料的制备方法。该制备方法，以三层复合膜的结构进行芯层的超临界发泡，发泡完成后再将上下两层的膜材剥离，得到超临界发泡膜材料；三层复合膜由上至下依次层叠的上层PP膜、PE膜和下层PP膜组成。该制备方法使用熔点较高的PP膜夹叠熔点较低的PE膜，将此结构进行芯层的超临界发泡，可防止卸压过程中PE膜中CO<subgt;2</subgt;分子逸出导致的结皮现象，防止在发泡温度过高时PE膜的流动变形，拓宽PE的发泡温度区间，控制PE层泡沫的泡孔结构。制备得到的超临界发泡膜材料具有表面疏水、高机械强度、高发泡倍率和可开孔的特性。

技术研发人员：胡志飞,林钦涛,郑孙兴
受保护的技术使用者：福建创合新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27