[发明专利]一种聚烯烃纳米纤维膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚烯烃纳米纤维膜，所述聚烯烃纳米纤维膜具有交织错落的纳米纤维网络结构；所述聚烯烃纳米纤维膜的孔隙率为50％～58％。本发明以聚烯烃为原料，得到了一种具有交织错落的纳米纤维网络结构的聚烯烃纳米纤维膜，具有均一分布的纳米纤维网络结构，因而能够形成均匀分布孔隙。而且本发明提供的制备方法简单，条件温和，有利于工业化实现。

技术领域

本发明涉及纤维膜材料技术领域，尤其涉及一种聚烯烃纳米纤维膜及其制备方法。

背景技术

分离膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料。通常按分离机理和适用范围可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜，反渗透膜，渗透蒸发膜，离子交换膜等。纳米膜分离技术是近年来发展起来的膜分离技术，是指膜的纳米级分离过程，其截留物料的粒径大约在0.3～100纳米之间，进行分离、纯化，也是一种以压力为驱动的膜分离过程。由于纳米膜分离技术的截断物质相对分子量范围比反渗透大，而比部分超滤小，因此，纳米膜分离技术可以截留能通过超滤膜的部分溶质，而让不能通过反渗透膜的物质通过，从而有助于降低目的截留溶质的损失。这种技术具有操作方便、处理效率高、无污染、安全以及节能等诸多优点，得到了领域内的广泛重视。

纳米纤维多孔膜则更是一种新型的多孔膜材料，纳米纤维多孔膜由于具有较高的比表面积和孔隙率、较大的孔径、较好的透气性、原料来源丰富等优点，被广泛用于海水淡化、药物提纯、建筑保护膜及户外防护服等领域。行业内，制备纳米纤维多孔膜的常规方法是静电纺丝法。静电纺丝技术是利用高分子溶液或熔体在高压电场作用下发生极化，在电场力的驱动下，克服溶液表面张力，从喷丝嘴中喷射而出形成射流。射流在电场中发生不稳定运动如裂化和细化，继而在接受器上形成薄膜，再经溶剂挥发或熔体冷却凝固过程，最终形成纤维无纺布。但是通过静电纺丝制备的纳米纤维网状多孔膜整体力学强度不高，不能用于对材料力学强度要求较高的领域，例如海水淡化等。而且原料价格昂贵也是制约其进一步发展的桎梏。

近些年随着石油化工的发展，聚烯烃产量突飞猛进，尤其是聚乙烯，产量占到塑料总产量的四分之一，聚烯烃原料来源广泛而且价格便宜。但由于静电纺丝技术对于纺丝溶液的导电性和粘度要求较高，更不适用于聚烯烃类纤维多孔膜的制备。如果能充分利用廉价易得的聚烯烃原料制备出纳米纤维多孔膜，必将大大降低纳米纤维多孔膜的制备成本。目前虽然也有其他的方法制备聚烯烃多孔膜，但其网络粗细分布不均匀，不能形成均一分布的网络，也不能满足应用要求。

因此，如何得到一种适宜的工艺简单的制备方法，制备聚烯烃纳米膜，而且还能形成均一分布的纳米纤维网络膜结构，已成为诸多具有前瞻性的研究人员共同关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚烯烃纳米纤维膜及其制备方法，本发明制备的聚烯烃纳米膜，是一种聚烯烃纳米纤维膜，具有均一分布的纳米纤维网络结构，而且制备方法简单，有利于工业化实现。

本发明提供了一种聚烯烃纳米纤维膜，所述聚烯烃纳米纤维膜具有交织错落的纳米纤维网络结构；

所述聚烯烃纳米纤维膜的孔隙率为50％～58％。

优选的，所述纳米纤维为粗细均匀的纳米纤维；

所述纳米纤维网络结构为纳米纤维均匀分布的网络结构。

优选的，所述聚烯烃纳米纤维膜的厚度为5～30μm；

所述聚烯烃纳米纤维膜的孔径为18～25nm；

所述纳米纤维的直径20～200nm；

所述聚烯烃纳米纤维膜的纵向断裂强度为100～150MPa；所述聚烯烃纳米纤维膜的横向断裂强度为80～100MPa。

本发明还提供了一种聚烯烃纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

A)将聚烯烃原料和溶剂混合后，经熔融挤出流延法制膜后，得到流延油膜；