[发明专利]一种核壳结构的原位复合陶瓷隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种核壳结构的原位复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于以下步骤：

（1）取粒径30-100nm的纳米陶瓷颗粒30g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2g，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯8g，丙烯酸乙酯20g，苯乙烯40g、甲基丙烯酸甲酯40g，偶氮二异丁腈1g进行配比，采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯对纳米陶瓷颗粒改性后，分散于丙烯酸乙酯，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯调配的包覆剂中，添加偶氮二异丁腈原位聚合，制备并筛选出粒径100-350nm的核壳结构纳米陶瓷颗粒；

（2）以核壳结构纳米陶瓷颗粒50g、邻苯二甲酸二异壬酯100g、壬二酸二辛酯100g、粘均分子量10万的低密度聚乙烯10g、粘均分子量30万的高密度聚乙烯10g、粘均分子量100万的特高分子量聚乙烯10g、粘均分子量150万的通用超高分子量聚乙烯20g、粘均分子量350万的纤维级超高分子量聚乙烯20 g、粘均分子量500万的挤出级超高分子量聚乙烯55g、抗氧化剂二丁基羟基甲苯5g的重量分数配比，将核壳结构纳米陶瓷颗粒均匀分散于邻苯二甲酸二异壬酯、壬二酸二辛酯、二丁基羟基甲苯形成均相分散体系，并将聚乙烯于双螺杆挤出机中加热形成熔融态，在180-240℃温度下，熔融成均一的熔融液；

（3）将熔融液由模头挤出，并于80℃温度下冷却铸成0.3-0.8 cm厚度厚片；

（4）使用正己烷萃取剂对厚片进行10分钟的第一次超声萃取，而后采用二氯甲烷对厚片进行2分钟的第二次超声萃取，由此以实现有效地除去邻苯二甲酸二异壬酯、壬二酸二辛酯、二丁基羟基甲苯及低分子量的物质以形成疏松的不规则孔道结构，而后在90℃下进行10倍双向拉伸后，120℃下热固成型，得到所述的原位复合陶瓷隔膜。

2.一种核壳结构的原位复合陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于以下步骤：

（1）取粒径30-100nm的纳米陶瓷颗粒40g，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷4g，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯8g，丙烯酸乙酯5g、丙烯酸丁酯5g，醋酸乙烯酯2g、丙烯酰胺2g、丙烯酸树脂4g，偶氮二异丁腈1.2g进行配比，采用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯对纳米陶瓷颗粒改性后，分散于丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯酸树脂调配的包覆剂中，添加偶氮二异丁腈原位聚合，制备并筛选出粒径100-350nm的核壳结构纳米陶瓷颗粒；

（2）以核壳结构纳米陶瓷颗粒40g、邻苯二甲酸二正辛酯100g、壬二酸二辛酯100g、邻苯二甲酸（2-乙基已基）酯100g、粘均分子量10万的低密度聚乙烯10 g、粘均分子量30万的高密度聚乙烯10g、粘均分子量为100万的特高分子量聚乙烯10g、粘均分子量150万的通用超高分子量聚乙烯20g、粘均分子量350万的纤维级超高分子量聚乙烯20g、粘均分子量500万的挤出级超高分子量聚乙烯95g、抗氧化剂二丁基羟基甲苯2g的重量分数配比，将核壳结构纳米陶瓷颗粒均匀分散于邻苯二甲酸二正辛酯、壬二酸二辛酯、邻苯二甲酸（2-乙基已基）酯、二丁基羟基甲苯中形成均相分散体系，并将聚乙烯于双螺杆挤出机中加热形成熔融态，在150-250℃温度下，熔融成均一的熔融液；

（3）将熔融液由模头挤出，并于80℃温度下冷却铸成0.3-0.8cm厚度厚片；

（4）使用正己烷萃取剂对厚片进行10分钟的第一次超声萃取，而后采用二氯甲烷对厚片进行2分钟的第二次超声萃取，由此以实现有效地除去邻苯二甲酸二正辛酯、壬二酸二辛酯、邻苯二甲酸（2-乙基已基）酯、二丁基羟基甲苯及低分子量的物质以形成疏松的不规则孔道结构，而后在90℃下进行10倍双向拉伸后，120℃下热固成型，得到所述的原位复合陶瓷隔膜。