[发明专利]一种聚氨酯共混复合膜及其制造方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种复合膜技术，具体为一种聚氨酯共混复合膜及其制造方法，国际专利分类号拟为Int.cl⁷.B01D 69/00。

(二)背景技术

聚氨酯(即聚氨基甲酸酯)是一种软/硬段交替连接而成的嵌段共聚物。聚氨酯的软段在室温下处于高弹态，受拉伸力作用时，能产生很大的伸长变形；而硬段可为软段的伸长变形及回弹提供节点。聚氨酯的这一独特化学结构，使其具有良好的力学和耐热、耐磨、耐化学试剂性等性能，因而在弹性纤维、橡胶、泡沫塑料及胶粘剂等方面已获得广泛应用。近年来，随着膜技术的发展，具有独特性能的聚氨酯在制膜材料方面的应用已逐渐引起人们的重视。同聚氨酯(聚氨基甲酸酯)是一种软/硬段交替连接而成的嵌段共聚物。聚氨酯的软段在室温下处于高弹态，受拉伸力作用时，能产生很大的伸长变形；时，随着聚合物共混科学理论与技术的不断进步，“共混”技术已成为膜材料改性、增加膜材料品种的有效方法，在膜材料方面的应用也越来越多。利用聚合物共混界面相分离原理，申请人已研制出具有界面微孔结构特征的聚丙烯腈系共混多孔纤维(见“Journnal of Applied PolymerScience，1990年41卷，439-441页)，但有关利用共混物界面相分离原理制备聚氨酯共混复合膜的研究尚未见报道。

另一方面，传统的制膜成孔方法主要包括以下几种：①成孔剂成孔法：在铸膜液或熔体中添加适当的可溶性物质作为成孔剂，成膜后再将其溶出或除去，从而在膜中产生与成孔剂分子或聚集体尺寸相当的微孔结构；②拉伸成孔法：多用于聚烯烃等本体聚合物成型的制膜方法，成膜后，通过后拉伸加工使膜中产生适当的微结构缺陷而构成微孔结构；③添加物热分解成孔法：在铸膜液或熔体中添加非可溶性成孔物质，在成膜后通过热处理使其分解成气体逸出，从而在膜中形成相应的微孔结构。目前利用上述方法制成的膜，从性质上看，都是均质膜，或者说是静态膜，其微孔结构，如孔径和微孔含量是相对稳定的，不具有分离记忆功能(即微孔结构随着分离体系条件(如温度及/或压力)的变化而变化的功能)，或者虽有记忆功能但很弱(即微孔结构随着分离体系温度及/或压力的变化可以变化但变化很小，不足以实用)，因此用上述方法制成的膜，不能满足对分离过程有记忆功能要求的膜过程。

(三)发明内容

本发明针对现有技术的不足，要解决的技术问题是设计一种新的聚氨酯共混复合膜及其制造方法。该复合膜具有界面微孔结构，并具有较强的分离体系敏感程度和良好的分离记忆功能；同时该复合膜的制造方法工艺简单，适于工业化应用。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种聚氨酯共混复合膜，其特征在于该共混复合膜的重量百分比配方包括：

聚氨酯                                65～95％；

分散组分                              5～35％，其中，聚氨酯硬段和软段的质量比为1/2～1/5；分散组分是指与聚氨酯部分相容或不相容的物质，包括聚烯烃类和纤维素衍生物类。

本发明聚氨酯共混复合膜的制造方法，是铸膜液利用相转移法制成共混复合膜，其特征在于所述的铸膜液是以聚氨酯为基质相，以与聚氨酯部分相容或不相容的物质为分散相，按所述的重量百分比配方比例，同溶于共溶剂中，通过控制搅拌强度调节分散相的分散程度而制成；所述的共溶剂是指二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。