一种防护降解一体化的选择透过性膜材料及其制备方法

本发明属于化学防护，具体涉及一种用于化学防护服的防护降解一体化的选择透过性膜材料及其制备方法。

背景技术：

1、化学防护服(cpc)用于保护人体皮肤免受有害化学物质的伤害。传统化学防护服通常基于丁基橡胶、卤化丁基橡胶等隔绝材料，这类材料可以完全阻隔所有蒸汽和液体透过。但是这种防护服同时也会阻断蒸汽传输的途径，容易造成穿着者热蓄积，严重的会造成人员的脱水、晕厥，甚至死亡。另一方面，具有活性炭吸附剂的吸附织物也已被用于化学防护，尽管可以获得更好的生理舒适性，但仍然存在诸如吸附剂容量有限，重量高以及由解吸引起的二次污染等缺陷。

2、理想的化学防护服应该具备可靠的防护能力和理想的水蒸气透过率，在阻隔化学战药物(cwa)的同时使水蒸气通过。目前普遍认为化学防护服理想的水蒸汽通过率为1500-2000g m-224h-1。文献journal ofmembrane science,2010,362(1-2):137报道了一种聚苯乙烯磺酸(pssa)膜材料，该材料具有良好的选择透过性，缺点是机械性能较差。文献journal ofphysical chemistryb,2004,108(26):8900对商用全氟磺酸膜nafion的选择透过性质进行了研究，表明nafion具备应用于化学防护服的可能，缺点是nafion材料的成本高昂。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明提出一种防护降解一体化的选择透过性膜材料及其制备方法，以解决现有防护膜材料的选择性差、防护效果一般的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提出一种防护降解一体化的选择透过性膜材料，该防护降解一体化的选择透过性膜材料由聚偏氟乙烯主链和接枝的咪唑化4-乙烯基苄氯聚合的侧链构成。

5、此外，本发明还提出一种防护降解一体化的选择透过性膜材料制备方法，该选择透过性膜材料制备方法包括如下步骤：

6、s1.将4-乙烯基苄氯和咪唑混合并搅拌，制备得到咪唑化4-乙烯基苄氯单体，加入n,n-二甲基甲酰胺溶解单体，得到第一混合溶液；

7、s2.将聚偏氟乙烯粉末加入第一混合溶液，搅拌溶解，得到第二混合溶液；

8、s3.将氢氧化四甲铵的甲醇溶液加入第二混合溶液，搅拌，得到第三混合溶液；

9、s4.将交联剂和引发剂加入第三混合溶液，得到聚合物溶液；

10、s5.将聚合物溶液在氮气保护下加热，得到选择透过性基膜溶液；

11、s6.将选择透过性基膜溶液浇注在玻璃板上并进行干燥，得到选择透过性基膜材料；

12、s7.将选择透过性基膜材料浸泡在naoh水溶液中，获得oh-型防护降解一体化的选择透过性膜材料。

13、进一步地，步骤s1中，在圆底烧瓶中，将4-乙烯基苄氯和咪唑以摩尔比1:1的比例混合并搅拌8h。

14、进一步地，步骤s2中，在50℃充分搅拌溶解。

15、进一步地，步骤s3中，在50℃搅拌1.5h。

16、进一步地，步骤s4中，交联剂为二乙烯基苯，引发剂为2,2-偶氮二(2-甲基丙腈)。

17、进一步地，步骤s4中，二乙烯基苯用量为单体用量的10wt％，2,2-偶氮二(2-甲基丙腈)用量为单体用量的1wt％。

18、进一步地，步骤s5中，将聚合物溶液在氮气保护下加热至80℃，保持8h，得到选择透过性基膜溶液。

19、进一步地，步骤s6中，在60℃的加热板上干燥12h。

20、进一步地，步骤s7中，浸泡在0.5mol l-1naoh水溶液中。

21、(三)有益效果

22、本发明提出一种防护降解一体化的选择透过性膜材料及其制备方法，通过引入咪唑功能基团，能够提升膜材料透湿性，并赋予膜材料消毒能力，同时实现对化学战剂的防护阻隔与毒物降解功能。本发明制备的选择透过性膜材料具有很好的透湿舒适性，水透过率为3130g m-224h-1，能够避免湿热应激反应对人体造成严重伤害；具备优异的选择性透过性，能够起到良好的防护作用，离子交换能力约为2.14mmol g-1，水/dmmp选择比为106，水/ceps选择比为1780，能够有效阻隔化学战剂模拟物；对dmnp降解半衰期为7.3min，具备良好的降解化学战剂的功能。

1.一种防护降解一体化的选择透过性膜材料，其特征在于，所述防护降解一体化的选择透过性膜材料由聚偏氟乙烯主链和接枝的咪唑化4-乙烯基苄氯聚合的侧链构成。

2.一种防护降解一体化的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，所述选择透过性膜材料制备方法包括如下步骤：

3.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s1中，在圆底烧瓶中，将4-乙烯基苄氯和咪唑以摩尔比1:1的比例混合并搅拌8h。

4.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s2中，在50℃充分搅拌溶解。

5.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s3中，在50℃搅拌1.5h。

6.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s4中，交联剂为二乙烯基苯，引发剂为2,2-偶氮二(2-甲基丙腈)。

7.如权利要求6所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s4中，二乙烯基苯用量为单体用量的10wt％，2,2-偶氮二(2-甲基丙腈)用量为单体用量的1wt％。

8.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s5中，将聚合物溶液在氮气保护下加热至80℃，保持8h，得到选择透过性基膜溶液。

9.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s6中，在60℃的加热板上干燥12h。

10.如权利要求2所述的选择透过性膜材料制备方法，其特征在于，步骤s7中，浸泡在0.5moll-1naoh水溶液中。