[发明专利]一种多孔膜材料紫外光接枝设备及其接枝工艺

说明书

本发明涉及一种多孔膜材料紫外光接枝设备及其接枝工艺。其中，所述设备包括多孔膜材料放卷装置、导引装置、多级联动电晕处理机、光引发剂浸渍装置、光引发剂干燥装置、多孔膜材料接枝液浸渍装置、薄膜放卷装置、紫外光接枝装置、水洗装置、轧干导引装置、多孔膜材料干燥装置、薄膜收卷装置、多孔膜材料收卷装置及导布辊。利用上述设备的接枝工艺为：先通过多级联动电晕处理机进行电晕处理，然后通过光引发剂浸渍装置定量浸渍光引发剂溶液，干燥后浸渍烯类单体接枝液，通过多层膜材牵引装置在无氧空间中将多孔膜材料与两层高透光薄膜呈三明治结构紧密叠加一起，进行紫外光接枝处理，过程进行恒温冷却水喷淋处理，最后三层叠加材料洗涤、干燥收卷。本发明制得的接枝多孔膜材料性能均匀一致、产生的均聚物少、烯类单体利用率高，具有良好的技术效果。

技术领域

本发明涉及多孔膜材料表面接枝改性技术领域，具体涉及一种多孔膜材料紫外光接枝设备及其接枝工艺。

背景技术

目前多孔膜材料已在材料领域发挥着越来越重要的作用，人们对多孔膜材料的性能和功能化要求也越来越高。然而，由于许多多孔膜材料由于自身构成材料的固有表面性质，如表面能太低、呈惰性及憎水性，导致多孔膜材料的亲水性、相容性等较差，从而限制了多孔膜材料的应用领域。

如多孔膜材料之一高性能电池隔膜，电池隔膜是二次电池的关键材料之一，其性能好坏直接影响着二次电池的综合性能。二次电池包括镍氢电池、镍锌电池、锌银电池、锌空电池、锂离子电池等，这些类型电池对电池隔膜的性能要求类似，如有良好的化学稳定性、亲润性、机械强度、透气性和小孔径高孔率的结构特点，只是在要求程度上不完全一致。处于同类因素考虑水处理膜材、液体过滤材料、离子交换膜材等多孔膜材料对表面亲润性改性等性能要求也越来越高，因此多孔膜材料的改性处理成为研究热点之一，多孔膜材料的改性处理是指在不改变材料的本体性能的前提下，赋予其表面新的功能，如亲水性、抗静电性、相容性等，目前主要的方法有表面活性剂、电晕、等离子体、高能辐照、氟化、磺化、烯类单体接枝等处理手段，使其具有优良的亲润性，其中烯类单体接枝处理是处理效果非常理想的手段之一。

烯类单体接枝处理方法包括：辐射接枝、紫外光接枝、共聚合法接枝、化学接枝，专利CN101740745B公开了一种聚烯烃非织造布碱性电池隔膜的电子束辐射接枝制备新工艺，该工艺以聚烯烃非织造布为基材，使吸附有烯类单体水溶液的聚烯烃非织造布通过电子束辐射装置进行电子束辐射，该工艺实现了连续操作、接枝单体利用率高、产品性能均匀；专利CN1399594公开了在聚烯烃制品上制造丙烯酸接枝聚合物的方法，该方法将聚烯烃制品浸渍于光引发剂在挥发性溶剂中形成的溶液中，在合适的空气或惰性气氛下对聚烯烃制品进行紫外线照射，使丙烯酸接枝到聚烯烃制品表面；专利CN1380344公开了一种聚烯烃塑料熔融接枝单体的力化学方法，该方法将烯类单体溶于溶剂乙醇等中，与聚烯烃粉料混合均匀，使用带有超声波发生器的挤出机进行挤出接枝，获得聚烯烃戒指共聚物或聚合物。通过以上接枝处理方法进行电池隔膜等多孔膜材料烯类单体接枝处理，虽然在性能方面能达到预期的效果和目的，但是存在设备造价昂贵、连续化生产控制难、接枝单体溶液浪费严重、生产综合成本高等问题。

对多孔膜材料进行紫外光接枝改性处理是一种比较有效的手段，具有两个突出的特点：（1）紫外光对多孔膜材料的穿透力差，接枝反应可严格控制在材料的表面或亚表面进行，不会损坏材料的本体性能；（2）紫外辐射的光源及设备成本低。