多孔复合薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及复合膜领域，尤其涉及一种多孔复合薄膜及其制备方法。

背景技术：

复合薄膜由两层或多层不同材料的薄膜通过上胶或热压等方式复合而成的高分子材料，复合薄膜可以由多层不同材料的薄膜组成，因此可以使复合薄膜兼具多种材料的部分性能，赋予复合薄膜更多性能组合。目前，复合薄膜广泛应用于包装领域，由于复合薄膜具有柔韧性强，力学性能优，生产成本低等特点，研究者逐渐将复合薄膜应用在传感器、超级电容器以及功能纤维等领域，但是，传统的复合薄膜表面都是光滑平整的，存在比表面积小的缺点，无法较好地实现传感，导电，吸附等功能。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明的目的是提供一种多孔复合薄膜及其制备方法，该多孔复合薄膜具有比表面积大的特点。

为实现上述目的，本发明所设计的技术方案是：

多孔复合薄膜，包括基膜，所述基膜的外表面贴附有外层多孔薄膜，所述外层多孔薄膜上均匀分布有孔洞，所述孔洞的平均直径为1～10μm；所述基膜为聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚酰胺中的一种，所述外层多孔薄膜为聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚酰胺中的一种；所述基膜的厚度为50～100μm，所述外层多孔薄膜的厚度为50～100μm。

作为优选，所述外层多孔薄膜与基膜为同一种材料。

多孔复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)按质量比，称取外层聚合物：醋酸丁酸纤维素为6.5:3.5～9:1，混合均匀后作为外层膜原料，将外层膜原料与基膜聚合物投入双层流延膜机，经双层流延膜机挤出、单向拉伸和冷却成型工序后得到由基膜与外层膜叠合的复合薄膜；所述外层聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚酰胺中的一种；所述基膜为聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚酰胺中的一种；

2)将复合薄膜浸泡于丙酮溶液中，利用丙酮萃取外层膜中醋酸丁酸纤维素后，外层膜形成外层多孔薄膜，干燥后得到多孔复合薄膜。

作为优选，所述外层聚合物与基膜聚合物为同一种材料。外层聚合物与基膜聚合物为同一种材料制得的多孔复合薄膜中两层膜的复合效果更好，贴附的更紧。

作为优选，外层多孔薄膜厚度为50～100μm，基膜厚度为50～100μm。

作为优选，所述外层多孔薄膜中孔洞的平均直径为1～10μm。

作为优选，所述外层膜原料与基膜聚合物的质量比为1:1～2。

本发明的优点在于：

1，与传统的复合膜相比，本发明的外层膜为外层多孔薄膜，将外层的比表面积扩大了几十倍，该多孔复合薄膜具有微米级的孔洞结构，若经过功能性物质处理，该微米级的孔洞结构可紧密吸附功能性物质从而实现特殊的功能，如导电，亲水，疏水，即可在特殊纺织面料，传感，超级电容器等领域得到应用。

2，通过双层流延膜机复合后，外层多孔薄膜与基膜的复合效果好，无需粘黏剂。

3，外层聚合物：醋酸丁酸纤维素为6.5:3.5～9:1时，醋酸丁酸纤维素被均与的分散在外层聚合物中，经过共混挤出单向牵伸，并且不能形成连续相，通过丙酮将醋酸丁酸纤维素萃取后，外层膜形成孔洞结构，从而形成多孔复合薄膜。若质量比大于9:1，外层多孔薄膜中的孔洞直径太大超过10μm，影响多孔复合薄膜的传感或吸附功能；若质量比小于6.5:3.5，经共混挤出单向牵伸，会产生连续相的醋酸丁酸纤维素，经丙酮萃取后形成纳米纤维结构而不能形成孔洞结构。

附图说明

图1为本发明多孔复合薄膜的结构示意图；

图2为图1中外层多孔薄膜的结构示意图；

图3为实施例1～4中步骤1)得到的复合薄膜的结构示意图；

图中各部件标号如下：外层多孔薄膜1、基膜2、外层膜3。

具体实施方式

为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。

实施例1

多孔复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)称取聚丙烯650g与醋酸丁酸纤维素350g，混合均匀后作为外层膜原料，再称取聚丙烯2000g作为基膜聚合物；将外层膜原料与基膜聚合物投入双层流延膜机，经双层流延膜机挤出、单向拉伸和冷却成型工序后得到由基膜2与外层膜3叠合的复合薄膜(如图3所示)；

2)将复合薄膜浸泡于丙酮溶液中，利用丙酮萃取外层膜3中醋酸丁酸纤维素后，外层膜3形成外层多孔薄膜1，干燥后得到多孔复合薄膜(如图1所示)。

如图1，多孔复合薄膜中外层多孔薄膜1厚度为50μm，基膜2厚度为100μm，结合图2所示，外层多孔薄膜1中孔洞的平均直径为10μm。

实施例2

1)称取聚乙烯900g与醋酸丁酸纤维素100g，混合均匀后作为外层膜原料，再称取聚乙烯1000g作为基膜聚合物；将外层膜原料与基膜聚合物投入双层流延膜机，经双层流延膜机挤出、单向拉伸和冷却成型工序后得到由基膜2外层膜3叠合的复合薄膜(如图3所示)；

2)将复合薄膜浸泡于丙酮溶液中，利用丙酮萃取外层膜中醋酸丁酸纤维素后，外层膜3形成外层多孔薄膜1，干燥后得到多孔复合薄膜(如图1所示)。

如图1，多孔复合薄膜中外层多孔薄膜1厚度为100μm，基膜2厚度为50μm，结合图2所示，外层多孔薄膜1中孔洞的平均直径为5μm。

实施例3

1)称取聚酯700g与醋酸丁酸纤维素为300g，混合均匀后作为外层膜原料，再称取聚酯1500g作为基膜聚合物；将外层膜原料与基膜聚合物投入双层流延膜机，经双层流延膜机挤出、单向拉伸和冷却成型工序后得到由基膜2外层膜3叠合的复合薄膜(如图3所示)；

2)将复合薄膜浸泡于丙酮溶液中，利用丙酮萃取外层膜中醋酸丁酸纤维素后，外层膜形成外层多孔薄膜，干燥后得到多孔复合薄膜(如图1所示)。

如图1，多孔复合薄膜中外层多孔薄膜1厚度为65μm，基膜2厚度为80μm，结合图2所示，外层多孔薄膜1中孔洞的平均直径为1μm。

实施例4

1)称取聚酰胺800g与醋酸丁酸纤维素200g，混合均匀后作为外层膜原料，再称取聚酰胺1000g作为基膜聚合物；将外层膜原料与基膜聚合物投入双层流延膜机，经双层流延膜机挤出、单向拉伸和冷却成型工序后得到由基膜2外层膜3叠合的复合薄膜(如图3所示)；

2)将复合薄膜浸泡于丙酮溶液中，利用丙酮萃取外层膜中醋酸丁酸纤维素后，外层膜形成外层多孔薄膜，干燥后得到多孔复合薄膜(如图1所示)。

如图1，多孔复合薄膜中外层多孔薄膜1厚度为70μm，基膜2厚度为75μm，结合图2所示，外层多孔薄膜1中孔洞的平均直径为6μm。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

技术总结
本发明涉及复合膜领域，尤其涉及一种多孔复合薄膜及其制备方法，多孔复合薄膜，包括基膜，所述基膜的外表面贴附有外层多孔薄膜，所述外层多孔薄膜上均匀分布有孔洞，所述孔洞的平均直径为1～10μm，多孔复合薄膜的制备方法，包括步骤1)按质量比，称取外层聚合物：醋酸丁酸纤维素为6.5:3.5～9:1，混合均匀后作为外层膜原料，将外层膜原料与基膜聚合物投入双层流延膜机，经双层流延膜机挤出、单向拉伸和冷却成型工序后得到由基膜与外层膜叠合的复合薄膜；2)将复合薄膜浸泡于丙酮溶液中，利用丙酮萃取外层膜中醋酸丁酸纤维素后，外层膜形成外层多孔薄膜，干燥后得到多孔复合薄膜。该多孔复合薄膜具有比表面积大的特点。

技术研发人员：郭启浩;王栋;赵青华;蒋海青;李沐芳;梅涛;吴永智
受保护的技术使用者：武汉纺织大学
技术研发日：2017.02.17
技术公布日：2017.07.21