一种高分子薄膜的制备方法发明专利

专利名称：一种高分子薄膜的制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210929298.9

专利申请（专利权）人：华中师范大学
权利人地址：湖北省武汉市洪山区珞喻路152号

专利发明（设计）人：伍强贤

专利摘要：本发明涉及高分子成型加工技术领域，提供一种高分子薄膜的制备方法，该制备方法包括制备一种热压模具，使用所述热压模具与热压机配合，压制薄膜，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为A板和B板，下热压板也分为A板和B板，A板、B板之间填充金属薄膜，填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整。本发明方法是一种使用微量高分子材料制备高分子薄膜样品的方法，并且制备出的薄膜厚度均一。

主权利要求：
1.一种高分子薄膜的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：（1）制备热压模具，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为A板和B板，下热压板也分为A板和B板，A板、B板之间填充金属薄膜，A板、B板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整；
（2）使用所制备的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜；
（3）检测高分子薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，膜薄的部分去掉相对应位置的金属薄膜，金属薄膜去掉的层数根据膜的厚度决定；
（4）使用调整好的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜；
（5）重复步骤（3）、（4）操作，直到高分子薄膜完全均匀；
（6）将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将A板、B板焊接牢固，制备得到最终的热压模具；
（7）使用最终的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜。
2.根据权利要求1所述的高分子薄膜的制备方法，其特征在于：所述金属薄膜包括熔点在200摄氏度以上、厚度在50微米以内的金属制薄膜，包括铝、锌、不锈钢、铜、或锡。 说明书 : 一种高分子薄膜的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及高分子成型加工技术领域，更具体地，涉及一种高分子薄膜的制备方法。背景技术[0002] 制备高分子薄膜是高分子科学研究中常规而且繁重的工作。传统的挤出流延和挤出吹膜法都存在用量大、耗时的问题。溶液流延法用量少但存在耗时、溶剂难找、溶剂残留和薄膜不均匀的问题。热压法存在一般的模具热压出来的薄膜厚度不均的问题。现缺少一种简单、用量少、便捷且无需其它溶剂制备均匀高分子薄膜的方法。发明内容[0003] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高分子薄膜的制备方法，该方法是一种使用微量高分子材料制备高分子薄膜样品的方法，并且制备出的薄膜厚度均一。[0004] 本发明的目的是通过以下技术措施实现的。[0005] 一种高分子薄膜的制备方法，该制备方法包括制备一种热压模具，使用所述热压模具与热压机配合，压制薄膜，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为A板和B板，下热压板也分为A板和B板，A板、B板之间填充金属薄膜。[0006] 在上述技术方案中，A板、B板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整，一般上、下各加10层或20层。[0007] 在上述技术方案中，所述金属薄膜包括熔点在200摄氏度以上、厚度在50微米以内的金属制薄膜，包括铝、锌、不锈钢、铜、或锡。[0008] 在上述技术方案中，该制备方法具体包括以下步骤：[0009] （1）制备热压模具，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为A板和B板，下热压板也分为A板和B板，A板、B板之间填充金属薄膜，A板、B板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整；[0010] （2）使用所制备的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜；[0011] （3）检测高分子薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，膜薄的部分去掉相对应位置的金属薄膜，金属薄膜去掉的层数根据膜的厚度决定；或者膜厚的部分增加相对应位置的金属薄膜；[0012] （4）使用调整好的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜；[0013] （5）重复步骤（3）、（4）操作，直到高分子薄膜完全均匀；[0014] （6）将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将A板、B板焊接牢固，制备得到最终的热压模具；[0015] （7）使用最终的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜。[0016] 本发明提出一种使用微量样品制备高分子薄膜样品的方法，并且制备出的薄膜厚度均一。对用该方法制备的高分子薄膜进行了表征，结果表明该方法可以快速制备聚乳酸(PLA)和聚醚醚酮(PEEK)高分子薄膜，每次制样只需30分钟，每次用量为2克，薄膜的厚度目前可达50±5㎛,长宽可达125mmx125mm。该方法还可以制备环氧树脂等交联高分子薄膜。本发明方法大大节约了研究者宝贵的时间，节约样品材料，特别是一些珍贵的样品，并且不使用溶剂。附图说明[0017] 图1是本发明中热压模具的结构示意图。[0018] 图中：1.上加热板A板，2.金属薄膜，3.上加热板B板，4.下加热板B板，5.下加热板A板。[0019] 图2为热压模具制备过程中所压高分子薄膜的厚度示意图。具体实施方式[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。[0021] 本发明实施例提供一种高分子薄膜的制备方法，该制备方法包括制备一种热压模具，使用所述热压模具与热压机配合，压制薄膜，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为A板和B板，下热压板也分为A板和B板，A板、B板之间填充金属薄膜。[0022] 在上述实施例中，A板、B板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整。一般上、下各加10层或20层。也可以这样来确定：第一次不加金属薄膜，直接热压高分子膜，观察高分子膜的厚度分布，最大与最小的差值，比如差值为0.06mm，如果金属薄膜为0.006mm，就垫12层左右。[0023] 在上述实施例中，所述金属薄膜包括熔点在200摄氏度以上、厚度在50微米以内的金属制薄膜，包括铝、锌、不锈钢、铜、或锡。[0024] 在上述实施例中，A板、B板均为304不锈钢、厚度1mm‑2mm之间，也可以采用其他合适的金属板。[0025] 在上述实施例中，该制备方法包括以下步骤：[0026] （1）制备热压模具，所述热压模具包括上热压板、下热压板、金属薄膜，所述上热压板分为A板和B板，下热压板也分为A板和B板，A板、B板之间填充金属薄膜，A板、B板之间填充的金属薄膜的厚度根据待制备的高分子薄膜的厚度调整。[0027] （2）使用所制备的热压模具与热压机配合，上、下压板之间放入高分子材料，在热压机里热压，冷却脱模，得到高分子薄膜；热压时的温度、时间、压力由待制备的高分子材料决定。[0028] （3）检测高分子薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，如图2a所示，膜薄的部分去掉相对应位置的金属薄膜，金属薄膜去掉的层数根据膜的厚度决定；比如压制薄膜其它地方都是0.06mm，只有中间是0.04mm，那么就需要将中间部分对应的金属薄膜去掉0.02mm，如果金属薄膜的厚度是0.02mm，那就去一层，如果金属薄膜的厚度是0.01mm，那么就去2层。[0029] （4）使用调整好的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜。[0030] （5）重复步骤（3）、（4）操作，直到高分子薄膜完全均匀，如图2b所示。[0031] （6）将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将A板、B板焊接牢固，制备得到最终的热压模具。[0032] （7）使用最终的热压模具与热压机配合，压制高分子薄膜，薄膜的厚度可达50±5㎛，长宽可达125mmx125mm。[0033] 几种实验室制备高分子薄膜方法的对比。[0034]具体实施例[0035] 热压机（武汉启恩科技发展有限责任公司，型号为R32022020）[0036] 制备模具：准备模具压板4块，铝箔纸[0037] 上压板分为A、B两块，下压板也分为A、B两块，在A、B两板间放入20层铝箔纸，用热压模具热压聚乳酸高分子材料，得出聚乳酸薄膜，检测聚乳酸薄膜的各个点，画出膜的厚度分布，膜薄的部分去掉相对应位置的铝箔纸，铝箔纸去掉的层数根据膜的厚度决定。将调整好的热压模具再重新热压聚乳酸材料，得出聚乳酸薄膜，检测薄膜的各个点，重复上述操作，直到聚乳酸薄膜完全均匀，再将调整好的热压模具的上、下压板分别用焊接的方法将A、B板焊接牢固，得到最终的热压模具。[0038] 使用上述最终的热压模具热压薄膜。[0039] 实施例1[0040] 材料：聚乳酸，美国Natureworks品牌，型号4032D[0041] 重量：2g[0042] 热压条件：温度为200摄氏度，压力为60MPa。[0043] 步骤：将热压机温度上升到200摄氏度。不采用金属膜补偿。取2g聚乳酸放入（直接把聚乳酸颗粒料放在热压模具下板中间，再盖上上板）热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60MPa，热压5分钟，冷却，取模。[0044] 实验结果：得出聚乳酸薄膜,125mmx125mmx(厚度50㎛到150㎛之间）,可见不采用金属膜补偿的传统方法制备出的薄膜厚度公差为50㎛到150㎛之间，该公差大不能满足科研的需要。[0045] 实施例2[0046] 材料：聚乳酸，美国Natureworks品牌，型号4032D[0047] 重量：2g[0048] 热压条件：温度为200摄氏度，压力为60MPa。[0049] 步骤：将热压机温度上升到200摄氏度。使用厚度为10㎛铝膜叠加补偿方法制备出AB板。取2g聚乳酸放入热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60MPa，热压5分钟，冷却，取模。[0050] 实验结果：得出聚乳酸薄膜,125mmx125mmx(厚度50㎛到55㎛之间)，可见薄膜的厚度公差相对较小，达到科研用薄膜要求。[0051] 实施例3[0052] 材料：聚醚醚酮，英国威格斯品牌，型号450G。[0053] 重量：2g[0054] 热压条件：温度为400摄氏度，压力为60MPa。[0055] 步骤：将热压机温度上升到400摄氏度。不使用本发明铝膜叠加补偿方法。取2g聚醚醚酮放入热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60MPa，热压5分钟，冷缺，取模。[0056] 实验结果：得出聚醚醚酮薄膜，100mmx60mmx(厚度50㎛到150㎛之间)。[0057] 可见不采用金属膜补偿的传统方法制备出的薄膜厚度公差大，不能满足科研的需要。[0058] 实施例4[0059] 材料：聚醚醚酮，英国威格斯品牌，型号450G。[0060] 重量：2g[0061] 热压条件：温度为400摄氏度，压力为60MPa。[0062] 步骤：将热压机温度上升到400摄氏度。使用厚度为10㎛铝膜叠加补偿方法制备出AB板。取2g聚醚醚酮放入热压模具中间，将热压模具放入热压机内，加压60MPa，热压5分钟，冷缺，取模。[0063] 实验结果：得出聚醚醚酮薄膜，100mmx60mmx(厚度50㎛到55㎛之间)，可见薄膜的厚度公差相对较小，达到科研用薄膜要求。[0064] 在上述实施例中，金属薄膜可为铝、锌、不锈钢、铜、锡等金属膜，厚度为50微米以内。[0065] 在上述实施例中，热压机可为任意热压机、平板硫化机等。[0066] 在上述实施例中，热压模具内金属薄膜厚度的调整次数可能为一次或多次。[0067] 在上述实施例中，高分子材料可为任意高分子材料。[0068] 本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：湖北

专利申请日期：2022-08-03

专利公开日期：2024-09-03

专利公告号：CN115383951B