一种聚氨酯微球油性滤膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯微球油性滤膜的制备方法，包括：将聚氨酯颗粒加入到溶剂中，磁力搅拌，然后加入电荷改性剂，搅拌，除气泡，得到澄清透明溶液；将澄清透明溶液加入到注射器中，注射器的针头与高压静电发生器一端相连，高压静电发生器的另一端连接钛箔接收器并接地，静电雾化，即得。本发明专利技术的制备方法简单，得到的聚氨酯微球油性滤膜具有较好的化学稳定性和力学性能，具有厚度可控、结构稳定和可连续制备等优点，在过滤材料、隔膜材料等方面有很大的应用前景，具有替代现有混合纤维素滤膜和聚偏氟乙烯滤膜的潜在价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳米薄膜材料制备领域，特别涉及。
技术介绍
微纳米滤膜通常是由微纳米结构的材料组装而成，具有大量且均匀的孔洞网络，微纳米滤膜材料从材料成分上可以分为两大类:无机的微纳米滤膜和有机的微纳米滤膜，由于组成材料的基本性质不同而具有不同的应用特点。微纳米薄膜材料已经广泛应用于制药、食品和生物化学等领域，如何调控滤膜的孔洞结构及滤膜的性质使其适用于不同的环境是微纳米薄膜材料研究的热点。目前，已经用很多种商业化的滤膜，例如无机的玻璃纤维滤膜、氧化铝陶瓷滤膜；有机的有混合纤维素滤膜、尼龙滤膜、聚醚砜滤膜和聚四氟乙烯滤膜等。这些滤膜的制备方法要么存在操作繁琐、工艺复杂、成本高等问题，要么具有制备的滤膜结构、孔洞形貌单一等难以实现不同环境下的使用要求。因此，研究一种制备方法工艺简单、成本低且能满足不同孔径过滤效果的滤膜是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该方法制备工艺简单，制备得到的聚氨酯微球油性滤膜，具有稳定的体积且具有大量的孔洞结构，可以用作药物负载和药物的输运。本专利技术的，包括:(I)将聚氨酯颗粒加入到溶剂中，搅拌，然后加入电荷改性剂，搅拌，除气泡，得到澄清透明溶液；其中澄清透明溶液中聚氨酯颗粒、溶剂和电荷改性剂的质量比为0.15?0.5:1:0.01?0.1;(2)将步骤(I)中的澄清透明溶液加入到注射器中，注射器的针头与高压静电发生器一端相连，高压静电发生器的另一端连接钛箔并接地，静电雾化，得到聚氨酯微球油性滤膜。所述步骤(I)中溶剂为经过除水的N，N_ 二甲基甲酰胺。所述除水的方式为钠A型分子筛除水。所述步骤(I)中电荷改性剂为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐EMB1BF4。所述步骤(I)中聚氨酯颗粒加入到溶剂中后的搅拌时间为I?2h。所述步骤(I)中除气泡的方式为将溶液置于真空烘箱中除气泡，时间为10?20mino所述步骤(2)中静电雾化的时间为2?20h。所述步骤(2)中溶液的挤出速度为0.5?1.5mL/h;注射器的针头为平口注射针头，内径为0.3?0.6mm;接收器和针头的距离为12?18cm;静电电压为15-18kV。所述步骤(2)中注射器固定在推进栗上。本专利技术采用高压静电雾化聚合物溶液的方法制备的聚氨酯微球疏水滤膜具有良好的疏水性能，滤膜由不同直径的聚氨酯微球在高压静电场下组装而成，可以通过调节添加电荷改性剂的含量来控制聚氨酯微球的大小，从而调控由微球组装而成的滤膜孔洞结构，来满足不同过滤物的需要。本专利技术制备聚氨酯微球油性滤膜方法工艺简单、成本低，适合工业化生产，在过滤、隔膜材料有很大的应用前景，具有成为商用混合纤维素滤膜和聚偏氟乙烯滤膜的互补产品的潜在价值。本专利技术的制备方法简单，得到的聚氨酯微球油性滤膜具有较好的化学稳定性和力学性能，聚氨酯微球油性滤膜的厚度和孔隙结构可通过控制静电雾化的溶液量和静电雾化的电压来控制，聚氨酯微球的体积形态可以通过1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的含量调控，该油性滤膜具有厚度可控、结构稳定和可连续制备等优点;获得的聚氨酯微球油性滤膜在过滤材料、隔膜材料等方面有很大的应用前景，具有替代现有混合纤维素滤膜和聚偏氟乙烯滤膜的潜在价值。有益效果(I)本专利技术操作简单，制备过程方便快速；(2)本专利技术制备得到的聚氨酯微球油性滤膜具有稳定的结构和性质；(3)本专利技术制备得到的聚氨酯微球油性滤膜具有球堆积骨架结构，并且其厚度可以通过调节聚合物溶液的量来调控，聚氨酯微球大小可通过调节1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐加入量调整，聚氨酯微球油性滤膜在过滤、隔膜材料有很大的应用前景，具有成为商用混合纤维素滤膜和聚偏氟乙烯滤膜的互补产品的潜在价值。【附图说明】图1为本专利技术中流体静电雾化装置示意图；图2为实施例1中聚氨酯微球油性滤膜的红外图谱；图3为实施例1中聚氨酯微球油性滤膜的水接触角图；图4为实施例1中聚氨酯微球油性滤膜表面的SEM图(1000X );图5为实施例1中聚氨酯微球油性滤膜的表面SEM图(5000X );图6为实施例1中聚氨酯微球油性滤膜的断面SEM图(I500X);图7为实施例2中聚氨酯微球油性滤膜的SEM表面图(5000X)。【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1在室温下，称取聚氨酯颗粒2g加入20mL样品瓶，然后加入1g钠A型分子筛除水后的N，N-二甲基甲酰胺，磁力搅拌Ih至完全溶解，然后向样品瓶中加入1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐0.2g，然后磁力搅拌1min混合均匀，然后置于真空烘箱中除气泡，时间为lOmin。将上述混合溶液转移至1mL的注射器中，注射器针头为平口，内径为0.5mm;将注射器固定在推进栗上(如图1所示)，推进栗的速度lmL/h，推进器与钛箔接收器的距离为15cm，针头和钛箔接收器间的电压为18kV，并将钛箔接收器接地(装置如图1所示)，推进器将注射器内混合液全部挤出，静电雾化的时间为10h，即可在钛箔接收器表面获得聚氨酯微球油性滤膜。获得的聚氨酯微球油性滤膜的红外图谱如图2所示，波数在3334cm—1和2936cm—1分别对应的为O-H键和C-H键，波数在1729cm—\l598cm—1和1532cm—1分别对应聚氨酯主链上的C = 0、(C_)NO2和N=O官能团，1221cm—1和1063cm—1对应1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的脂环和脂肪链;获得的聚氨酯微球油性滤膜的水接触角照片如图3所示，水滴的体积为3yL，从图中可以看出聚氨酯的接触角达到141.6°，具有很好的疏水性;制备的聚氨酯微球油性滤膜的SHM图片及其放大倍数的图片如图4和图5所示，从图4中可以清晰的看出薄膜表面具有均匀的孔洞，即表明该聚氨酯微球油性膜表面具有大量通道，可以作为滤膜使用;从图5可以看出，该聚氨酯油性滤膜是有很多聚氨酯微球堆积而成的，球与球之间相连，具有很好的稳定性;图6为本实例制得的聚氨酯微球油性滤膜的断面SEM照片，可以看出其厚度约为55μπι，该滤膜的厚度可以通过静电雾化溶液的体积来调控。用该实例聚氨酯微球油性滤膜采用砂芯过滤装置过滤20mL大豆油，所需要的时间约为8min。实施例2在室温下，称取聚氨酯颗粒2g加入20mL样品瓶，然后加入1g钠A型分子筛除水后的N，N-二甲基甲酰胺，磁力搅拌Ih至完全溶解，然后向样品瓶中加入1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐0.5g，然后磁力搅拌1min混合均勾，然后置于真空烘箱中除气泡，时间为1min。将上述混合溶液转移至1mL的注射器中，注射器针头为平口，内径为0.5_;将注射器固定在推进栗上(如图1所示)，推进栗的速度lmL/h，推进器与钛箔接收器的距离为15cm，针头和钛箔接收器间的电压为18kV，将钛箔接收器接地(装置如图1所示)，推进器将注射器内混合液全部挤出，静电雾化的时间为10h，即可在钛箔接收器表面获得聚氨酯微球油性滤膜。制备的聚氨酯微球油性滤膜的SEM图片如图7所示，从图中可以看出增加1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的含量后，获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯微球油性滤膜的制备方法，包括：(1)将聚氨酯颗粒加入到溶剂中，搅拌，然后加入电荷改性剂，搅拌，除气泡，得到澄清透明溶液；其中澄清透明溶液中聚氨酯颗粒、溶剂和电荷改性剂的质量比为0.15～0.5:1:0.01～0.1；(2)将步骤(1)中的澄清透明溶液加入到注射器中，注射器的针头与高压静电发生器一端相连，高压静电发生器的另一端连接钛箔接收器并接地，静电雾化，得到聚氨酯微球油性滤膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏志，时秋伟，李耀刚，张青红，侯成义，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31