[发明专利]一种聚合物微孔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚合物微孔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1) 将疏水聚合物溶于有机溶剂，得到聚合物铸膜液；

(2) 将步骤(1)所得到的铸膜液涂覆于模板表面，形成初生膜；

(3) 将带有初生膜的模板转移至含有亲水性聚合物的凝固浴中于10℃～30℃固化；铸膜液中的聚合物在初生膜远离模板的表面形成多尺度微米级和纳米级聚合物结构层，凝固浴中的亲水性聚合物分布于聚合物结构层中的聚合物分子链之间，以实现对聚合物结构层的亲水改性以及在初生膜靠近模板的表面形成多尺度微米级和纳米级疏水性结构；步骤（3）得到带有模板的聚合物微孔膜；

所述凝固浴为氯化钠水溶液或氨水水溶液与亲水性聚合物及与步骤（1）的有机溶剂的混合物；

(4) 将步骤（3）带有模板的聚合物微孔膜中的模板去除，得到两面亲水异性聚合物微孔膜；

(5) 将光热转化功能纳米材料沉积在聚合物结构层表面形成光热转化功能层，得到聚合物微孔膜；所述光热转化功能纳米材料为纳米金、 纳米银、 纳米铜、 纳米炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种；

所述步骤(1)中的聚合物为聚偏氟乙烯、聚砜、聚乳酸、聚醚砜中的至少一种，有机溶剂为磷酸三乙酯、N,N-二甲基乙酰胺、磷酸三甲酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种，聚合物铸膜液中聚合物的质量分数为12%~25%；

所述步骤(3)中亲水性聚合物由亲水单体、烷氧基硅烷在引发剂的作用下聚合制备得到；所述亲水单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种，所述烷氧基硅烷为甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种，所述引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁氰中的至少一种；

所述步骤(3)中若选择氯化钠水溶液，其中氯化钠与水的比例为(3g~7g):(100mL)，若选择氨水水溶液，其中氨的含量为(2g~6g) :(100mL)；凝固浴中水和有机溶剂的比例为(30mL~70mL) : (70mL~30mL)，亲水性聚合物与有机溶剂的比例为(6g~12g) :(100mL)。

2.如权利要求1所述的聚合物微孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中光热转化功能纳米材料的颗粒粒径为1纳米~100纳米。

3.权利要求1-2任一项所述方法制备而得的聚合物微孔膜，其特征在于，包括功能异性的第一表面及第二表面，所述第一表面为光热转化表面，所述第二表面为自漂浮表面。

4.如权利要求 3 所述的聚合物微孔膜，其特征在于，所述第一表面为负载光热转化功能纳米材料的聚合物复合表面，且为亲水性表面，接触角小于30 度。

5.如权利要求 3 所述的聚合物微孔膜，其特征在于，所述第二表面为疏水性聚合物表面，疏水接触角大于120度。

6.权利要求3-5任一项所述的聚合物微孔膜在光热转化材料及光热转化装置中的应用。