一种高度疏水聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法

摘要

本发明为一种高度疏水聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法。该方法为微辊轧协同浸没凝胶法，以传动的无纺布为基膜，于其上刮制铸膜液，通过半凝胶化‑辊轧‑完全凝胶化(方法一)或完全凝胶化‑侵蚀‑辊轧‑完全凝胶化(方法二)制备流程得到高度疏水性微孔膜。本发明铸膜液与微结构辊筒模板的接触，无需贯穿于整个制膜过程的始终，只需在有限的轧制环节相接触，制膜过程由间歇操作变为连续操作，制备过程快捷高效，易于实现规模化、工业化制备，且所制备的微孔膜性能稳定，平行性好。

主权项

一种高度疏水聚偏氟乙烯微孔膜的制备方法，其特征是该方法为以下两种方法之一，方法一：包括以下步骤：(1)用刮刀将铸膜液刮制在无纺布上，在无纺布上形成厚度为50μm～500μm的膜液；所述的步骤(1)中铸膜液为PVDF溶液，固含量为10wt％～25wt％，溶剂为混合溶剂；混合溶剂包括组分A和组分B，组分A在混合溶剂中的含量为85wt％～99wt％；(2)将上步得到的涂布有膜液的无纺布浸入15℃～60℃的半凝胶剂中，停留时间为15s～70s，得到半凝胶化膜；其中，所述的半凝胶剂为组分A的水溶液，溶液中组分A的含量为1wt％～15wt％；(3)室温环境下，将上步得到的半凝胶化膜进行吹扫，吹扫气体为空气，气流速率为0.1m/s～1m/s，停留时间为10s～30s；(4)将上步经过吹扫后的半凝胶化膜通过压辊进行轧制，辊筒的传动线速度和布速相同；(5)将上步经过轧制的膜浸入15℃～60℃的水中，停留时间为1min～10min，得到初生膜；再经后处理步骤，得到高度疏水聚偏氟乙烯微孔膜；所述的步骤(1)‑(5)为连续匀速传动过程，无纺布布速为1.0m/min～4.0m/min；或者，方法二，包括以下步骤：(1)用刮刀将铸膜液刮制在无纺布上，在无纺布上形成厚度为50μm～500μm的膜液；所述的步骤(1)中铸膜液为PVDF溶液，固含量为10wt％～25wt％，溶剂为混合溶剂；混合溶剂包括组分A和组分B，组分A在混合溶剂中的含量为85wt％～99wt％；(2)将上步得到的涂布有膜液的无纺布浸入15℃～60℃下的水中，停留时间为2min～5min，得到完全凝胶化膜；然后再经过侵蚀步骤，所述的侵蚀步骤为以下两种方法之一：方法1)喷涂侵蚀：用侵蚀剂对完全凝胶化膜进行喷淋，喷淋时间为15s～60s，喷淋密度为0.05L/(m²·s)～0.45L/(m²·s)；或者，方法2)浸没侵蚀：完全凝胶化膜浸入侵蚀剂，停留时间为10s～50s；所述的侵蚀剂为组分A和组分B组成的混合溶液，其中组分A的含量为50wt％～90wt％；(3)将上步经过侵蚀步骤的膜进行吹扫，吹扫气体为空气，气流速率为0.1m/s～1m/s，吹扫时间为10s～30s；(4)将上步经过吹扫后的膜通过压辊进行轧制，其中辊筒的传动线速度和布速相同；(5)将上步经过轧制的膜浸入15℃～60℃的水中，停留时间为1min～10min，得到初生膜；再经后处理步骤，得到高度疏水聚偏氟乙烯微孔膜；所述的步骤(1)‑(5)为连续匀速传动过程，无纺布布速为1.0m/min～4.0m/min；所述的方法一或方法二中组分A为N‑甲基吡咯烷酮、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺或二甲基亚砜；所述的方法一或方法二中组分B为乙酸丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三丁酯、乙二醇丁醚或水；所述的方法一或方法二中步骤(4)中的压辊由上下两根辊筒组成，两根辊筒之间的间距低于辊轧前的膜厚度10μm‑30μm；下部的辊筒为表面光滑的圆筒，上部辊筒为表面具有微结构的圆筒，所述的微结构的尺度的数量级为10¹μm～10²μm；微结构的半高宽截面，凹坑的投影面积占全部表面投影面积的分率为0.3～0.7。