[发明专利]一种UPE多孔膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种UPE多孔膜的制备方法，通过先配置混合物料，混合物料包括聚乙烯树脂和溶剂体系，其中聚乙烯树脂至少包括一种质均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯；溶剂体系包括非溶剂化合物A和溶剂化合物B；然后将混合物料进行加热熔融混炼，形成铸膜液，铸膜液的粘度不大于10Wcps；接着经过模头挤出，形成液膜；随着环境温度的降低，液膜会分相固化，形成含有若干个孔洞的生膜；接着对生膜进行拉伸等处理从而获得所需膜结构的UPE多孔膜；该UPE多孔膜可以是一种对称膜，也可以是一种不对称膜；该UPE多孔膜对粒径为1‑30nm的杂质颗粒具有优异的捕集性能，截留效率高，能够满足实际应用的需求，适合应用于光刻胶领域。

技术领域

本发明涉及膜材料技术领域，更具体的说是涉及一种UPE多孔膜的制备方法。

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；分离膜可由聚合物、金属和陶瓷等材料制造而成，其中以聚合物居多；目前用于制备分离膜的聚合物主要有聚砜类、聚酰胺类、聚酯类和聚烯烃类等物质；其中聚烯烃类聚合物主要包括聚乙烯，聚丙烯，聚-4-甲基-1-戊烯等烯烃类物质，其分离膜因具有优良的物理与化学性能，且价格低廉，容易加工成型，备受市场的关注，目前主要应用于水处理、气体分离、生物医药等领域中。

近年来采用热致相分离(TIPS)法研制聚烯烃分离膜的报道较多，例如超高分子量聚乙烯(简称UPE)，因黏均分子量(100万以上)大，熔融黏度高，难以采用常规方法纺丝制膜，因此需要通过用TIPS法才能制得相应孔径的聚烯烃分离膜；但传统的TIPS法在制备UPE分离膜时也存在一定的缺点，例如通过该法制备得到的分离膜其孔径分布不均匀，这容易导致分离膜的过滤精度较低，对杂质颗粒的捕集能力较差，无法满足实际应用的需求，这大大限制了UPE分离膜的发展。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种UPE(超高分子量聚乙烯)多孔膜的制备方法，通过该制备方法制得的UPE多孔膜对杂质颗粒具有优异的捕集性能，截留效率高，能够满足实际应用的需求；此外还具有较高的拉伸强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种UPE多孔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：将聚乙烯树脂加入到由化合物A和化合物B组成的溶剂体系中搅拌混合，混合均匀后形成混合物料；其中聚乙烯树脂至少包括一种质均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯；

其中化合物A为聚乙烯树脂的非溶剂；化合物B是聚乙烯树脂的溶剂；所述混合物料中聚乙烯树脂的质量分数为8-25％；

S2：将混合物料在温度为150-260℃的条件下加热熔融混炼，形成铸膜液，所述铸膜液的粘度不大于10Wcps；然后经过模头挤出，形成液膜；其中模头挤出温度200-250℃；

S3：将液膜在15-120℃的温度环境下进行分相固化，分相固化时间为1-60S；形成生膜；

S4：然后对生膜进行拉伸处理，拉伸结束后进行第一次热定型；

S5：用萃取液萃取溶剂体系，使得溶剂体系从生膜中脱除，得到原膜；

S6：对原膜进行第二次热定型，制得UPE多孔膜。

作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯树脂的堆积密度0.2-0.35g/cm³；

S1中所述聚乙烯树脂和溶剂体系在温度为100-130℃的条件下搅拌混合10-24小时，从而形成混合物料；

溶剂体系中化合物A的质量百分比为60％-80％，化合物B的质量百分比为20％-40％；化合物A的沸点至少比化合物B的沸点低50℃。