模板法是以具有一定结构尺寸且与聚酰胺酸不相容的致孔剂为模板,将聚酰胺酸与致孔剂混合后,经亚胺化后得到致孔剂/聚酰亚胺复合膜,再用模板脱除剂除去致孔剂制备PI多孔膜的方法。
致孔剂可以是金属、金属氧化物、非金属氧化物、氢氧化物、碳酸化合物等。
胡旭尧等制备了纳米SiO2掺杂的PI复合膜,然后利用HF溶液将纳米SiO2脱除得到PI多孔膜,与Celgard2300隔膜150℃时热收缩率(40%)相比,该PI多孔膜在180℃以下不会发生明显收缩。
黄思玉等指出以上述致孔剂为模板制备的PI多孔膜较脆,力学性能欠佳,并以CaCO3致孔剂为例,研究了以CaCO3为致孔剂时PI多孔膜较脆的原因,红外光谱测试结果显示,CaCO3的加入使得PI的亚胺化程度只能达到80%,这是导致该多孔膜力学性能不佳的主要原因。
致孔剂还可以是具有高温分解特性或高温挥发特性的物质。通过在热亚胺化过程中致孔剂的分解或挥发得到PI多孔膜。刘久贵等[39]以聚氨酯为致孔剂用原位聚合法制备聚氨酯/聚酰胺酸混合溶液,将聚氨酯/聚酰胺酸铺膜后进行热亚胺化处理,在亚胺化过程中使聚氨酯降解制备具有长条状纳米孔的PI多孔膜。但这种方法很难*去除致孔剂,从而造成PI多孔膜质地不均匀。
模板法的zui大优点是可以通过改变致孔剂粒径控制微孔的结构和尺寸,但有可能因为致孔剂脱除不*及影响亚胺化程度而导致制备的隔膜力学性能较差。
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