[发明专利]一种光敏多孔聚合物膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光敏多孔聚合物膜及其制备方法，属于功能复合材料领域。本发明提供一种光敏多孔聚合物膜，所述光敏多孔聚合物膜包括如下重量份的组成：聚合物70～95份，聚氨酯/改性碳纳米管复合物5～30份；其中，聚氨酯/改性碳纳米管复合物中改性碳纳米管的质量分数为0.1％～5％；改性碳纳米管指碳纳米管经氧化处理再磺化处理，最后还原处理得到的磺化碳纳米管；所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯。本发明所得光敏多孔聚合物膜有很好的光响应性，可通过调节分散相的含量来改变其透气率。

技术领域

本发明涉及一种光敏多孔聚合物膜及其制备方法，属于功能复合材料领域。

背景技术

光敏多孔薄膜是对光照有特殊响应的多孔薄膜的统称，响应的行为也分为多种，其中以收缩行为居多。现有关于光敏多孔膜的报道较少，公开号为CN103709300B的发明专利公开了一种光敏性无规共聚物聚苯乙烯-co-聚甲基丙烯酰氧乙基肉桂酸酯(PS-co-PCEMA)，其是由下述重量份数的原料制备而成：A组分1，苯乙烯5-20，偶氮二异丁腈0.01-0.05，1,4二氧六环5-20，其中：A组分的重量份数和配比如下：甲基丙烯酸羟乙酯1，肉桂酰氯1-5，三乙胺0.5-2，二氯甲烷5-20；所述的光敏性无规共聚物聚苯乙烯-co-聚甲基丙烯酰氧乙基肉桂酸酯(PS-co-PCEMA)的制备方法为：将甲基丙烯酸羟乙酯、肉桂酰氯、三乙胺、二氯甲烷按比例混合后搅拌均匀，冰水浴反应2-48h，产物依次用去离子水、饱和K₂CO₃溶液和去离子水萃取,将萃取液在40℃以下减压蒸馏,加入无水乙醇溶解,重结晶,真空干燥得甲基丙烯酰氧乙基肉桂酸酯，即为A组分；再将A组分、苯乙烯、偶氮二异丁腈和1,4二氧六环按比例混合后搅拌均匀，60-100℃下无氧反应2-24h，反应完成后用甲醇沉淀，真空干燥，得光敏性无规共聚物聚苯乙烯-co-聚甲基丙烯酰氧乙基肉桂酸酯(PS-co-PCEMA)。

可见，现有制备光敏多孔膜的工艺过程复杂；此外，现有技术中并未有在近红外光进行光照后多孔聚合物膜中的多孔结构消失从而使薄膜渗透系数发生改变的光敏多孔薄膜的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光敏多孔聚合物膜，所得多孔膜有很好的光响应性，可通过红外光照改变其透气率，并且该性质有很高的重复率。

本发明采用的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种光敏(近红外光进行光照后多孔聚合物膜中的多孔结构消失)多孔聚合物膜，其组成包括如下重量份的组份：聚合物70～95份，聚氨酯/改性碳纳米管复合物5～30份；其中，聚氨酯/改性碳纳米管复合物中改性碳纳米管的质量分数为0.1％～5％；改性碳纳米管指碳纳米管经氧化处理再磺化处理，最后还原处理得到的磺化碳纳米管；所述聚合物为聚乙烯或聚丙烯。优选为线性低密度聚乙烯。

进一步，上述光敏多孔聚合物膜采用下述方法制得：将聚氨酯/改性碳纳米管复合物和聚合物熔融共混得共混料；再由共混料制成流延膜；流延膜经冷拉处理得光敏多孔聚合物膜；其中，冷拉处理中，冷拉方向为垂直于流延膜的流延方向，冷拉速率为3m/min～15m/min(优选5m/min～15m/min)，拉伸应变为300％～800％(优选为500％～800％)。

进一步，所述聚氨酯/改性碳纳米管复合物的制备方法包括以下步骤：

a)制备聚氨酯/改性碳纳米管溶液：将改性碳纳米管(S-CNT)溶解于二甲基甲酰胺(DMF)中得到改性碳纳米管/DMF溶液，将聚氨酯溶解于DMF中得到聚氨酯/DMF溶液，然后将改性碳纳米管/DMF溶液经超声分散后加入到聚氨酯/DMF溶液中混匀得聚氨酯/改性碳纳米管溶液；其中，改性碳纳米管占聚氨酯的质量分数为0.1％～1.5％，优选为1％；

b)絮凝制得聚氨酯/改性碳纳米管复合物：将蒸馏水倒入聚氨酯/改性碳纳米管溶液中，不断搅拌，得到聚氨酯/改性碳纳米管的絮凝复合物，然后用蒸馏水清洗后烘干。