一种热交联水过滤复合膜及其制备工艺的制作方法

文档序号:23476485发布日期:2020-12-29 13:36阅读:100来源:国知局

本发明涉及复合膜技术领域,具体为一种热交联水过滤复合膜及其制备工艺。



背景技术:

水过滤复合膜为利用复合膜将水中物质除去,从而获得清水的一种水处理方式,水过滤复合膜一般包括基膜及其表面涂层,水过滤膜聚烯烃涂覆亲水性高分子胶为其中一种产品,涂层中的亲水性高分子胶是以胶粒的形式覆盖在聚烯烃多孔膜的表面,胶粒单体之间以物理粘接为主,胶粒与胶粒之间粘接力较差,在水处理的过程中,涂胶层面临水流的不断冲刷,造成胶粒的脱落,胶粒的持续脱落会造成涂层失效,直接导致产品效能缺失。因此,我们提出一种热交联水过滤复合膜及其制备工艺。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种热交联水过滤复合膜及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种热交联水过滤复合膜,所述复合膜包括基膜和涂层,所述涂层为水性浆料于基膜表面涂覆制得,所述涂层的表面喷淋有交联剂。

进一步的,所述水性浆料包括亲水性高分子胶、润湿剂和纯净水。

进一步的,所述亲水性高分子胶、润湿剂和纯净水的质量比为1:(0.003~0.1):(2.0~9.0)。

进一步的,所述亲水性高分子胶为聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、羧甲基纤维素、改性聚乙烯醇中的一种或多种。

进一步的,所述润湿剂为阴离子型表面活性剂,包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯中的一种或多种。

进一步的,所述水性浆料中还包括有粘结剂,所述粘结剂为丙烯酸、甲基丙烯酸,聚醋酸乙烯苯二甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

进一步的,所述交联剂的结构式为

其中r为ch2、c2h4、c3h6、c4h8中的一种。

进一步的,所述基膜为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的一种或多种复合,所述复合膜的厚度为3~55μm。

在上述技术方案中,亲水性高分子胶为胶粒状态,胶粒与润湿剂、水的比例设置,使得所制水性浆料的粘度小、固含量高,更易于加工,其中润湿剂为表面活性剂,优选阴离子型表面活性剂,包括但不限于烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯中的一种或多种,用于降低水性浆料的表面张力;水性浆料中还可添加粘结剂,优选丙烯酸类粘结剂,包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸,聚醋酸乙烯苯二甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

基膜优选透气度在20s/100ml以上,纵向和横向断裂伸长率均在30mpa以上的聚烯烃多孔膜,且常用厚度为3~55μm。

进一步的,所述改性聚乙烯醇为fe(btc)改性聚乙烯醇。

一种热交联水过滤复合膜的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:

1)制备水性浆料:

取亲水性高分子胶加入纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为6~10h;搅拌完成后分别加入润湿剂、粘结剂进行搅拌,搅拌时间为30~60min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,置于烘箱中进行烘烤,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜。

在上述技术方案中,为保证水性浆料中物料达到所需状态,亲水性高分子胶与纯净水的搅拌时间应超过6h,加入润湿剂后的搅拌时间应超过30min;因交联剂的性能,并为保证交联剂发挥应有的作用,交联剂以喷淋的方式设置于涂层表面,设置喷淋厚度为0.1μm左右;

涂层的表面喷淋的有交联剂,在进行烘烤时,亲水性高分子胶之间、亲水性高分子胶与基膜之间能够发生交联反应,形成具有超高强度的化学键,提高亲水性高分子胶之间的粘接力,并提高涂层的表面强度,从而提高了涂层与基膜间的粘结性能,涂层的抗冲击性能,在涂层面对水流的冲刷时,能够有效避免胶粒与基膜间的脱离,保证产品的长效稳定;

取聚乙烯醇为亲水性高分子、聚乙烯多孔膜为基膜,以此为例,在制备过程中,温度影响下,其交联反应如下:

亲水性高分子与基膜间的反应为:

亲水性高分子间的反应为:

可知上述反应机理可知,交联剂为含氟有机物,反应制得含氟高分子,其表面活性较高,使得所制涂层的润湿性够进一步提高,在面对水流冲刷时,更易于液体在涂层表面铺展,提高复合膜的过滤效果,更不易于吸附水中物质,防止涂层沾污,并能够促进涂层与基膜间的粘结,提高涂层与基膜间的粘结强度,且反应产物的热稳定和化学稳定性较高,促进复合膜过滤效果的长久有效。

进一步的,所述烘烤的工艺参数为:烘烤温度45~80℃,烘烤时间5~50s。

在上述技术方案中,对烘烤温度和烘烤时间参数进行设置,交联剂处于最佳反应条件,所制涂层更适宜应用于本领域,能够避免交联剂的反应不充分和交联过度,并保证交联剂的稳定性,确保交联剂反应进程,发挥最优效用。

进一步的,在亲水性高分子胶为改性聚乙烯醇时,所述亲水性高分子胶的制备包括以下工艺:

取沸水缓慢加入三氯化铁水溶液,并加入氨水,制得胶体,冷却后加入纳米二氧化钛,搅拌混合,超声处理1~3h后,置于室温静置12~21h,研磨细化后真空干燥,置于380~450℃温度下保温1~2h,最后加入去离子水和乙醇混合,制得改性溶液;

取对苯二甲酸加入去离子水和乙醇混合,制得对苯二甲酸溶液;

取紫胶溶于乙醇溶液,加入月桂酸单甘油酯,高速剪切乳化,制得乳化溶液;

取聚乙烯醇加入溶剂,搅拌至完全溶解,分别加入磺化乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物均匀混合,加入改性溶液,搅拌20~30min后静置18~30h,加入对苯二甲酸溶液中,搅拌20~30min后于60~80℃静置15~27h,加入乳化溶液,搅拌90~120min,流延制膜,在干燥固化的同时微波处理,剪切造粒,制得改性聚乙烯醇。

在上述技术方案中,所制氢氧化铁胶体将纳米二氧化钛包裹,生成表面具有氧化铁的改性二氧化钛,所得产物具有较高的比表面积,活性较高,能够催化交联剂作用,促进交联反应,提高交联效率,能够吸附水体中的中金属离子,提高水处理质量,且氧化铁与二氧化钛结合能够抑制细菌的活性,确保水体处理后的洁净,提高所制复合膜的防污性能;

加入去离子水和乙醇混合后,制得改性溶液,其中的三价铁离子与对苯二甲酸反应,所得产物保持较高比表面积,提高所制复合膜在水体中对杂质的吸附能力,同时具有较好的稳定性;

紫胶的附着力较好,在水体中的具有较好的耐性,在月桂酸单甘油酯的作用下乳化,生成纳米乳液,在加入亲水性高分子中流延制膜时,微波使得乳液微粒破裂,形成孔隙,提高所制胶粒的孔隙率,在受到水体冲击时,水流在孔隙中分散,达到缓解冲击强度,提高所制复合膜耐冲刷能力的效果,且亲水性高分子胶干燥固化后,形成的微孔硬度较高,提高了孔隙的强度,进一步提升所制复合膜耐冲刷能力;

聚乙烯醇与磺化乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物混合,提高所制亲水性高分子胶的粘着性能和力学性能,提高所制胶粒与基膜间的粘结强度,减小胶粒脱落的可能性;在所制胶粒制得涂层并附着于基膜上后,喷淋交联剂,使得磺化乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物能够与聚乙烯醇发生交联,在维持胶粒内部的柔韧性同时,提高胶粒的表面强度,从而提高所制涂层的抗水流冲刷能力;且能够提高胶粒的尺寸稳定性,防止亲水性高分子胶在水体中溶胀影响复合膜的过滤效果;

通过上述亲水性高分子胶的组分和制备工艺的设置,形成具有孔隙较多,孔隙及胶粒表面强度较高的胶粒,提高所制涂层对水流的耐冲刷能力,并提高涂层对水体中杂质的吸附能力,提高水处理效果,提高所制复合膜抑菌能力,保持复合膜的长久洁净。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

本发明的热交联水过滤复合膜及其制备工艺,通过喷淋于涂层表面的交联剂,使亲水性高分子胶的胶粒与胶粒之间,胶粒与基膜之间发生交联反应,形成具有超高强度的化学键,提高亲水性高分子胶之间的粘接力,从而避免涂层中的亲水性高分子胶粒因水流的持续冲刷,造成胶粒不断脱落,产品失效的问题。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例2

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚乙烯多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚氟乙烯,并添加有交联剂,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例3

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚丙烯多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇、,并添加有交联剂,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例4

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚氧化乙烯,并添加有交联剂,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例5

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚酰亚胺多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为羧甲基纤维素,并添加有交联剂,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例6

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入55重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.51重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例7

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入20重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.03重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例8

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于63℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例9

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于80℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例10

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤5s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例11

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤50s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例12

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.02μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例13

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.2μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例14

1)制备亲水性高分子胶;

取沸水缓慢加入三氯化铁水溶液,并加入氨水,制得胶体,冷却后加入纳米二氧化钛,搅拌混合,超声处理1h后,置于室温静置12h,研磨细化后真空干燥,置于380℃温度下保温1h,最后加入去离子水和乙醇混合,制得改性溶液;

取对苯二甲酸加入去离子水和乙醇混合,制得对苯二甲酸溶液;

取紫胶溶于乙醇溶液,加入月桂酸单甘油酯,高速剪切乳化,制得乳化溶液;

取聚乙烯醇加入溶剂,搅拌至完全溶解,分别加入磺化乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物均匀混合,加入改性溶液,搅拌20min后静置18h,加入对苯二甲酸溶液中,搅拌20min后于60℃静置15h,加入乳化溶液,搅拌90min,流延制膜,在干燥固化的同时微波处理,剪切造粒,制得亲水性高分子胶;

2)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

3)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例15

1)制备亲水性高分子胶;

取沸水缓慢加入三氯化铁水溶液,并加入氨水,制得胶体,冷却后加入纳米二氧化钛,搅拌混合,超声处理2h后,置于室温静置17h,研磨细化后真空干燥,置于415℃温度下保温1.5h,最后加入去离子水和乙醇混合,制得改性溶液;

取对苯二甲酸加入去离子水和乙醇混合,制得对苯二甲酸溶液;

取紫胶溶于乙醇溶液,加入月桂酸单甘油酯,高速剪切乳化,制得乳化溶液;

取聚乙烯醇加入溶剂,搅拌至完全溶解,分别加入磺化乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物均匀混合,加入改性溶液,搅拌5min后静置24h,加入对苯二甲酸溶液中,搅拌25min后于70℃静置21h,加入乳化溶液,搅拌105min,流延制膜,在干燥固化的同时微波处理,剪切造粒,制得亲水性高分子胶;

2)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

3)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实施例16

1)制备亲水性高分子胶;

取沸水缓慢加入三氯化铁水溶液,并加入氨水,制得胶体,冷却后加入纳米二氧化钛,搅拌混合,超声处理3h后,置于室温静置21h,研磨细化后真空干燥,置于450℃温度下保温2h,最后加入去离子水和乙醇混合,制得改性溶液;

取对苯二甲酸加入去离子水和乙醇混合,制得对苯二甲酸溶液;

取紫胶溶于乙醇溶液,加入月桂酸单甘油酯,高速剪切乳化,制得乳化溶液;

取聚乙烯醇加入溶剂,搅拌至完全溶解,分别加入磺化乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物均匀混合,加入改性溶液,搅拌30min后静置30h,加入对苯二甲酸溶液中,搅拌30min后于80℃静置27h,加入乳化溶液,搅拌120min,流延制膜,在干燥固化的同时微波处理,剪切造粒,制得亲水性高分子胶;

2)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

3)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

对比例1

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,在涂层表面喷淋戊二醛溶液,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

对比例2

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,置于烘箱中,于50℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

对比例3

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于20℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

对比例4

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于100℃烘烤27s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

对比例5

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤1s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

对比例6

1)制备水性浆料:

取10重量份的亲水性高分子胶加入90重量份的纯净水,进行机械搅拌,搅拌时间为7h;搅拌完成后加入0.08重量份的润湿剂,并加入粘结剂进行搅拌,搅拌时间为45min,制得水性浆料;

2)制备复合膜:

取水性浆料通过陶瓷微凹版辊于基膜表面进行涂覆,其中基膜为聚烯烃多孔膜,其厚度为16μm,亲水性高分子胶为聚乙烯醇,涂覆完成后,在涂层表面喷淋交联剂,喷淋厚度为0.1μm,置于烘箱中,于50℃烘烤120s,取出冷却,进行收卷,形成涂层,制得复合膜,复合膜的总厚度为16.5μm。

实验

取实施例1-16、对比例1-6中得到的复合膜和常规复合膜,制得试样,对其涂层亲水性高分子胶胶粒间、涂层和基膜间的粘结性能进行测试,取复合膜的冲击强度和剥离强度为技术指标,并记录检测结果;其中冲击强度的实验标准为gbt8809-2015;剥离强度的实验标准为gb8808-88;

实施例1与实施例2-5形成对比,其中的亲水性高分子胶与基膜的材料选择不同;

实施例1与实施例6-7形成对比,其中的亲水性高分子胶与纯净水、润湿剂间的比例设置不同;

实施例1与实施例8-9、对比例3-4形成对比,其中的制备复合膜时的处理温度不同;

实施例1与实施例10-11、对比例5-6形成对比,其中的制备复合膜时的处理时间不同;

实施例1与实施例12-13形成对比,其中的复合膜中交联剂的喷淋厚度不同;

实施例1与实施例14-16形成对比,实施例14-16中的亲水性高分子胶为改性聚乙烯醇;

实施例1与对比例1形成对比,对比例1在涂层表面喷涂的物料不同;

实施例1与对比例2形成对比,对比例2未在涂层表面喷涂交联剂。

根据上表中的数据,可以清楚得到以下结论:

实施例1-16、对比例1-6中得到的复合膜和常规复合膜形成对比,检测结果可知:

1.实施例1-5中得到的复合膜与常规复合膜相比,其剥离强度和冲击强度均明显提高,这充分说明本发明能够提高涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间的粘结性能,并提高了复合膜的抗冲击性能。

2.实施例1中得到的复合膜与实施例4-5中得到的复合膜相比,其剥离强度和冲击强度的数据各有不同,亲水性高分子胶与基膜的材料选择不同,二者的粘结性能各有不同,可知交联剂针对不同材料的亲水性高分子胶与基膜,其交联产物的性质各有优劣。

3.实施例1中得到的复合膜与实施例6-7中得到的复合膜相比,其剥离强度和冲击强度的数据较低,可知改变亲水性高分子胶、纯净水、润湿剂间的比例会对所制复合膜中涂层亲水性高分子胶胶粒间、涂层和基膜间的粘结性能,且实施例6-7时制得的水性浆料粘度较高,加工难度大。

4.实施例1中得到的复合膜与实施例8-9、对比例3-4的复合膜相比,其剥离强度、冲击强度较低,透水量略有变化,可知改变烘烤温度,会对所制复合膜中涂层亲水性高分子胶胶粒间、涂层和基膜间的粘结性能造成影响,在实施例8-9的烘烤温度下,烘烤温度升高,提高了涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间的粘结性能;

对比例3-4中的烘烤温度小于、超出预设范围,其剥离强度、冲击强度较低,可知较低、较高的反应温度,使得涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间的粘结性能较差。

5.实施例1中得到的复合膜与实施例10-11、对比例5-6中得到的复合膜相比,其剥离强度、冲击强度均有变化,实施例10的剥离强度、冲击强度较低,可知较短的烘烤时间不足以让交联剂发挥最优效用,涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间的粘结性能较低;实施例11的剥离强度、冲击强度较高,可知较常的烘烤时间,能够促进涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间的粘结性能的提高;

对比例5的烘烤时间小于预设范围,其剥离强度、冲击强度过低,可知小于预设范围烘烤时间无法达到涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间所需的粘结性能;对比例6中的烘烤时间超出预设范围,其剥离强度、冲击强度与实施例11间的数据变化较小,可知超出预设范围的烘烤时间,无法促进涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间粘结性能的有效提升。

6.实施例1中得到的复合膜与实施例12-13中得到的复合膜相比,其剥离强度变化不明显,冲击强度均有变化,实施例12中交联剂喷淋厚度较小,其剥离强度、冲击强度下降,且剥离强度数据下降较冲击强度数据更为明显,实施例14中交联剂喷淋厚度较大,其冲击强度、剥离强度数据提高,可知交联剂的喷淋厚度会对涂层与基膜之间、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间粘结性能造成影响。

7.实施例1中得到的复合膜与实施例14-16中得到的复合膜相比,实施例14-16中的剥离强度、冲击强度明显提高,可知改性聚乙烯醇所制涂层能够提高复合膜对水流的抗冲击性能,降低涂层中的亲水性高分子胶粒脱落的可能性。

8.实施例1中得到的复合膜与对比例1中得到的复合膜相比,其剥离强度和冲击强度均有提高,可知不同物料作为交联剂应用于复合膜的制备,对基膜与涂层间的粘结性能、涂层中亲水性高分子胶胶粒之间粘结性能的作用效果不同,本申请中的交联剂更适宜于本申请中的制备工艺。

9.实施例1中得到的复合膜与对比例2中得到的复合膜相比,其剥离强度好和冲击强度均有提高,可知本发明中交联剂在涂层表面的喷淋,能够提高涂层与基膜间、涂层中亲水性高分子胶胶粒间的粘结性能,实现复合膜抗冲击性能的提升,能够有效避免涂层中的亲水性高分子胶粒脱落,确保产品长久有效,效果稳定,具有较高实用性。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

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