[发明专利]一种具有多层结构的复合隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多层结构的复合隔膜，其特征在于：复合隔膜以有机高分子树脂作为第一功能层和具有纳米孔道结构的膜层作为第二功能层复合而成；

所述的多层结构复合隔膜是指包括第一功能层/第二功能层的双层结构隔膜，或者，包括第一功能层/第二功能层/第一功能层或第二功能层/第一功能层/第二功能层的三层结构隔膜；所述的第一功能层为致密结构，厚度为0.05μm～100μm；第二功能层为多孔结构，厚度为5μm～300μm，孔隙率为20％～95％，平均孔径为2～1000nm。

2.按照权利要求1所述的具有多层结构的复合隔膜，其特征在于：有机高分子树脂第一功能层的构成材料包括交联型的聚乙烯醇、聚苯醚、聚醚醚酮、聚醚砜酮、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、全氟磺酸树脂、ABS树脂、EVA树脂、聚醚砜酮、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或纤维素的可成膜材料；或者，上述材料经过改性处理的材料。

3.按照权利要求1所述的具有多层结构的复合隔膜，其特征在于：具有纳米孔道结构第二功能层的构成材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯，纳米孔道结构为二维或三维孔道结构。

4.按照权利要求1所述的具有多层结构的复合隔膜，其特征在于：第一功能层和第二功能层的结合方式为嵌入式，第一功能层覆盖在第二功能层表面并嵌入一定的深度，嵌入深度为第二功能层厚度的5％～95％。

5.一种权利要求1所述的具有多层结构的复合隔膜的制备方法，其特征在于，第一功能层与第二功能层的复合工艺包括一步法或两步法，其中：

一步法即指有机高分子树脂溶解在溶剂中形成涂覆溶液，经过浸渍、喷涂或辊涂工艺与第二功能层进行复合；

二步法即指有机高分子树脂溶液预先形成第一功能层，根据需要对第一功能层进行化学交联改性，在40℃～85℃浓度为1.5wt％～20wt％的硼酸溶液中处理，最后将第一功能层与第二功能层按照一定排列顺序通过热压进行复合。

6.按照权利要求5所述的具有多层结构的复合隔膜的制备方法，其特征在于，第二功能层与第一功能层复合前需要进行封孔处理，封孔剂为水溶性或热挥发性材料，包括聚乙烯吡咯烷酮、硫酸铵、环糊精或碳酸钠，复合隔膜制备完成后需要进行开孔处理。

7.按照权利要求5所述的具有多层结构的复合隔膜的制备方法，其特征在于，第二功能层在使用前进行亲水改性，通过化学接枝或物理辐射在膜层的三维结构中引入亲水性基团：丙烯酸基团、磺酸基团、丙烯基磺酸基团、羟基或羧基。

8.按照权利要求5所述的具有多层结构的复合隔膜的制备方法，其特征在于，通过一步涂覆方法制备双层复合隔膜，将有机高分子树脂溶解在溶剂中形成树脂溶液，对具有纳米孔道结构的第二功能层材料进行封孔处理，在处理后的第二功能层材料表面涂覆树脂溶液，干燥复合隔膜，最后对第二功能层进行开孔操作，获得双层结构复合隔膜。