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高比表面积的UPE多孔膜及其制备方法与用途；该UPE多孔膜具有高比表面积，除了通过膜孔对各种杂质进行截留外，还能对杂质进行吸附截留，从而能够高质量的捕获各种杂质，截留效率高；特别适合应用于光刻胶过滤领域。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高比表面积的UPE多孔膜，包含第一多孔外表面、第二多孔外表面以及位于第一多孔外表面和第二多孔外表面之间的主体，所述主体内具有非定向曲折通路，所述UPE多孔膜的比表面积不低于35m²/g；所述第一多孔外表面上包括有若干个枝丫状的连续的第一纤维，相邻的连续的第一纤维之间环绕形成第一孔洞；沿厚度方向的第一纤维相互层叠；所述第一纤维的平均直径为10-60nm；所述UPE多孔膜为对称膜，且构成该UPE多孔膜的聚烯烃组合物中至少包括质均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯。

通过BET法对本发明的UPE多孔膜进行比表面积测试后，我们惊喜的发现该UPE多孔膜的比表面积较高，其比表面积不低于35m²/g(而现有UPE多孔膜的比表面积一般在25-30m²/g)，比表面积是指单位质量物料(本发明指多孔膜)所具有的总面积，比表面积越大，说明一定质量的UPE多孔膜的总面积也越大；那么就说明了本发明的UPE多孔膜存在以下优点：

1、除了通过膜孔对光刻胶中的杂质物质进行截留外，本发明的UPE多孔膜也可以通过范德华力等作用力吸附各种杂质物质；从而提高滤膜对各种杂质的截留效率；与此同时根据实验后发现，UPE多孔膜和料液接触后也会带微量负电，此时带负电后的UPE多孔膜就会有更强的吸附性；那么，高比表面积UPE膜的优势在于单位比表面积带的电荷量一定的情况下，该高比表面积的UPE膜所带的总电荷大，所以吸附效果好，保留杂质物质的能力更强；除了一些金属离子和小颗粒杂质外，光刻胶内的有效成分有机树脂类物质在运输等过程中会发生团聚(比如，KrF光刻胶内的有效成分PMMA树脂就容易聚团，I线/KrF光刻胶内的有效成分酮类也容易聚团)，这些团聚后的有效树脂对光折射率有一定的影响，进而影响光刻工艺时的稳定性，光刻工艺就无法达到理想的结果；此时带电的高比表面积UPE膜对上述杂质均具有很好的吸附效果，保证光刻工艺的稳定，实现理想的光刻工艺；此外，高比表面积UPE也可以作为基膜材料去开发纯化用(去金属离子)的膜时，由于其具有高的比表面积，因此可以接枝的功能基团数量相对更多，使得高比表面积UPE改性后的膜对于溶剂中的金属离子去除率和寿命大大提升；在特殊应用如需要功能基团对试剂中的离子进行吸附或者进行交换时，高表面积UPE可以提高更高的容量空间，因此该UPE多孔膜非常适合基膜进行各种改性使用；

2、高比表面积的UPE作为过滤膜时，可以提供更多的试剂与膜的接触机会，从而提高试剂中杂质被膜拦截的可能性，截留效率进一步提高，同时高比表面积UPE多孔膜可以提供更多的孔容使得其作为过滤膜材料具有更大的纳污量。

与此同时，在本发明所提供的UPE多孔膜的膜体结构中，可以清楚的看到在UPE多孔膜的第一多孔外表面上存在着若干的第一纤维，这些第一纤维呈现着枝丫状的结构，第一纤维与第一纤维之间相连续；相邻的连续的第一纤维之间相互环绕形成了第一孔洞，继而形成了膜的多孔结构，通过这样第一纤维结构形成的膜就具有了较高的比表面积；与此同时，在厚度方向上，靠近第一多孔外表面的附近，第一纤维们相互层叠在一起，相互交织叠加，这样就更有利于杂质的过滤，保证对杂质颗粒具有较高的截留效率；在第一多孔外表面上，第一纤维的平均直径为10-60nm，这样粗细的第一纤维一方面保证了膜整体具有较高的拉伸强度，能够满足实际工业化生产的需求，另一方面通过第一纤维形成的第一孔洞的稳定性较强，不容易坍塌或者收缩，继而保障了流体流速的稳定；

此外，本发明的UPE多孔膜是一种对称膜，对称的含义是指该UPE多孔膜上第一多孔外表面和第二多孔外表面的结构基本相似甚至是相同，这两个外表面上的孔洞形状，孔径大小以及孔洞面积率基本相似，相差很小(接近相同)；在实际使用时，任意一个外表面均可以作为进液面(如果是不对称膜，一般需要特定的外表面才能作为进液面)，因此本发明中关于多孔膜的组装等相关工艺更加简单，更易制得高质量的滤芯；

本发明中UPE多孔膜各处的材质是均一的，即整个膜均是由聚乙烯材料制得，在材质上不存在变化；超高分子量聚乙烯简称UPE，是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，由超高分子量聚乙烯制得的滤膜具有较高的耐热性，耐磨性，而且机械性能好，拉伸强度较大，化学相容性优异，应用范围广，尤其适合应用于光刻胶领域中；在本发明中构成UPE多孔膜的聚烯烃组合物中至少包括质均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯；这最终保证了制得的滤膜具有较大的拉伸强度和断裂伸长率，能够满足实际应用的需求，应用范围广，尤其适合应用于光刻胶领域中；需要说明的是，质均分子量可如下得到：将聚乙烯滤膜的试样加热溶解在邻二氯苯中，利用GPC液相色谱仪在柱温135℃、流速1.0mL/分钟的条件下进行测定；

其中多孔膜第一多孔外表面上第一纤维的平均直径可以通过使用扫描电子显微镜对膜结构进行形貌表征后，再利用计算机软件(如Matlab、NIS-Elements等)或手工进行测量，并进行相应计算；在膜的制备过程中，在垂直于膜厚度方向上(如果膜是多孔膜形态，则该方向是平面方向；如果膜是中空纤维膜形态，则该方向是垂直于半径方向)，其各项特征如孔径分布，纤维粗细是大致均匀的，基本保持一致；所以可以通过在相应平面上部分区域的纤维平均直径，来反映该平面上整体的纤维平均直径大小；在实际进行测量时，可以先用电子显微镜对膜外表面进行表征，获得相应的SEM图，而由于膜外表面上纤维粗细是大致均匀的，因此可以选取一定的面积，例如1μm²(1μm乘以1μm)或者25μm²(5μm乘以5μm)，具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件或者手工测出该区域内纤维的直径大小，然后进行计算，得到平均值，从而获得该第一多孔外表面上第一纤维的平均直径大小，当然本领域技术人员也可以通过其他测量手段获得上述参数，上述测量手段仅供参考；第一孔洞在第一多孔外表面上的孔面积率，第一孔洞的平均孔径也可以根据上述方法获得。

此外，可以理解的是，“连续的”是指基本上所有的纤维呈整体地相互连接，如一体形成，而无需使用另外的粘合剂等使其相互连接，除非通过外力撕裂，否则网络状的纤维之间不能够相互分离。与此同时，连续的网络状纤维与第一多孔外表面和第二多孔外表面之间也是相互连接的。

作为本发明的进一步改进,所述第一多孔外表面上有若干个圆孔状的第一孔洞；所述第一孔洞在第一多孔外表面上的面积率为30-70％；所述第一孔洞的平均孔径为1-150nm。

众所周知膜孔洞的孔径大小、数量以及孔洞的形状等因素都会对膜的过滤精度(截留效率),流速等膜性质产生较大的影响；

本发明中第一多孔外表面上的第一孔洞为圆孔状结构，有的第一孔洞为圆形，有的第一孔洞为椭圆形，圆孔状的第一孔洞会产生较高的孔容，使得多孔膜具有较高的比表面积；本发明中第一孔洞的平均孔径为1-150nm；并且通过膜主体内部的非定向曲折通路，从而使得该多孔膜能够对粒径为1-150nm杂质颗粒起到很好的捕集作用，其截留效率大于95％，保证了过滤的精度，起到了足够的对不希望物质的保留作用，满足实际应用的需求；且第一孔洞在第一多孔外表面上的面积率(第一孔洞面积与相应膜区域面积之比)为30-70％，容易保证膜整体具有较高的孔隙率，这不仅利于多孔膜具有较大的流速，便于流体快速通过多孔膜，缩短过滤时间，还具有较大的拉伸强度，满足实际应用的需求。

作为本发明的进一步改进，所述UPE多孔膜的厚度为1-30μm；所述UPE多孔膜的孔隙率为45-85％；单位膜面积的膜内部的表面积为0.4-0.8。

此外还对本发明的UPE多孔膜进行了孔隙率测试，膜的孔隙率是指多孔膜的膜孔体积占总体积的比例，膜孔包括开孔和闭孔两类；常用的孔隙率测试方法有压汞法，密度法和干湿膜称重法；经过测试，我们发明了该UPE多孔膜的孔隙率为45-85％，具有较高的孔隙率；即该UPE多孔膜在具有高比表面的同时，还具有高孔隙率，那么就说明了本发明的UPE多孔膜存在以下优点：

1、光刻胶相对普通化学品具有较高的黏度，其在经过过滤介质时极易产生气泡，而气泡对于后续工艺影响非常大，高比表面积、高孔隙率的UPE多孔膜能够使得光刻胶的过滤速度更快，同时由于高孔隙率带来的更快排气(排气速率更快，更容易将气泡排出)，这使得经过过滤后的光刻胶中的气泡含量更少，更有利于保证光刻胶的品质；

2.对于光刻胶的终端应用滤芯，其外壳尺寸一般都较小，因此填充在内部的滤膜面积一般也都较小(一般不超过2m²)；而随着膜孔的降低，同时由于膜面积无法较大增加的情况下，高比表面积，高孔隙率的UPE多孔膜可以实现在同样的流量下更低的压力(压力损失更小)，这样使得高表面积UPE膜对具有相当粘度的光刻胶可以实现非常小的孔(过滤纳米级别的杂质颗粒)的同时满足流量需求(过滤速度依然较快，时间成本较低，经济效益高)；

当膜的厚度过小时，其膜的机械强度就会较低；同时由于过滤时间过短，就无法进行有效的过滤；当膜的厚度过大时，其过滤时间就会过长，时间成本过大；本发明UPE多孔膜的厚度为1-30μm，保证了UPE多孔膜不仅具有较高的机械强度，而且能够进行有效的过滤且过滤效率较高，过滤时间较短，时间成本较低，适合应用于光刻胶领域；

在进行过滤时，各种流体都是沿着膜厚度方向进行运动从而实现相应的过滤且过滤都是一次性的，因此单位膜面积的膜内部的表面积这一特征就显得尤为重要；单位膜面积的膜内部的表面积是指在一定面积的多孔膜上，其膜内部面积的表面积大小，其值越大，说明了该多孔膜内部的表面积也越大；本发明中单位膜面积的膜内部的表面积为0.4-0.8，其值较大，从而说明了①该UPE多孔膜的纳污量大，使用寿命长，经济效益高；②流体经过多孔膜内部的面积更大，杂质相对更容易截留，从而提高截留效率；③当该UPE作为基膜进行接枝改性时，需要接枝的官能团更容易接枝到膜内部的表面积上，从而进一步提高UPE多孔膜的各项性能；特别适合应用于光刻胶领域。

作为本发明的进一步改进，所述UPE多孔膜的比表面积为40-80m²/g；所述UPE多孔膜的孔隙率为50-75％；所述UPE多孔膜的厚度为5-20μm。

比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，其值越大，说明了一定质量的物料具有的总面积越大；作为优选，本发明UPE多孔膜的比表面积为40-80m²/g，说明了一定质量的UPE多孔膜具有较大的总面积；在对流体进行截留时，流体接触到的膜面积大，更容易将流体中杂质截留，进一步提高截留效率；同时将该UPE多孔膜作为基膜，进行各种改性处理时，改性剂与膜之间的接触面积大，反应充分完全，更容易实现各种改性，例如UPE膜的亲水改性；

这种高比表面积的UPE膜可以作为电荷改性的基膜，另一方面，即使不改性，根据实验，UPE多孔膜和料液接触后也会带微量负电，此时带负电后的UPE多孔膜也会有一定吸附性；那么，高比表面积UPE膜的优势在于单位比表面积带的电荷量一定的情况下，高比表面积的UPE膜所带的总电荷大，所以吸附效果好，保留杂质物质的能力更强；

除了一些金属离子和颗粒杂质外，光刻胶内的有效成分树脂类物质的团聚(比如，KrF光刻胶内的成分PMMA树脂容易聚团，I线/KrF光刻胶内的成分酮类容易聚团)，对光折射率有影响，进而容易影响光刻工艺的稳定性；那么此时带电的高比表面积UPE膜对上述杂质均具有很好的吸附效果。

当膜的孔隙率过高时，会导致膜的拉伸强度过低，其机械性能较差，工业实用价值较低，无法满足市场需求；而当膜的孔隙率过低时，一方面会影响膜的流速，导致膜的过滤速度较慢，过滤时间较长，时间成本较大；另一方面导致膜的纳污量过低，使用寿命过短，在较短的时间内就需要更换膜，经济成本大大提高；作为优选，本发明中多孔膜的孔隙率为50-75％，使得该UPE多孔膜不仅具有较高的拉伸强度，而且具有较快的过滤速度，流速大，还具有较高的纳污量，能够截留较多的杂质颗粒，使用寿命长，经济成本较低；

作为优选，所述UPE多孔膜的厚度为5-20μm；通过膜厚度，膜孔隙率以及膜比表面积这三者之间的相互协同作用，保证了UPE多孔膜具有较高的拉伸强度，较短的过滤时间和较高的过滤精度，满足实际应用的需求。

作为本发明的进一步改进，所述第二多孔外表面上包括有若干个枝丫状的连续的第二纤维，相邻的连续的第二纤维之间环绕形成第二孔洞；所述第二纤维的平均直径为10-60nm。

在本发明所提供的UPE多孔膜的膜体结构中，可以清楚的看到在UPE多孔膜的第二多孔外表面上也存在着若干的第二纤维，所述第二纤维的形状与第一纤维的形状近似相同，只是粗细上有一定区别，但区别也较小，这也说明了本发明的UPE多孔膜是一种对称膜，膜的两个外表面结构非常相似；这些第二纤维也呈现着枝丫状的结构，第二纤维与第二纤维之间相连续；相邻的连续的第二纤维之间也相互环绕形成了相应的第二孔洞，继而形成了膜的多孔结构，通过这样第二纤维结构形成的膜进一步具有了较高的比表面积和高孔隙率；与此同时，在厚度方向上，靠近第二多孔外表面的附近，第二纤维们也相互层叠在一起，相互交织(交错)叠加，这样就更有利于杂质的过滤，保证多孔膜对杂质颗粒具有较高的截留效率；在第二多孔外表面上，第二纤维的平均直径为10-60nm，这样粗细的第二纤维进一步保证了膜整体具有较高的拉伸强度，能够满足实际工业化生产的需求，并且通过第二纤维形成的第二孔洞的稳定性较强，不容易坍塌或者收缩，继而保障了流体流速的稳定。

作为本发明的进一步改进，所述第二纤维的平均直径与第一纤维的平均直径之比为0.7-1.5；所述第二孔洞为圆孔状；所述第二孔洞在第二多孔外表面上的面积率为30-70％。

作为本发明的进一步改进，所述第二孔洞的平均孔径为1-150nm；所述第二孔洞的平均孔径与第一孔洞的平均孔径之比为0.78-1.35。

众所周知膜孔洞的孔径大小、数量以及孔洞的形状等因素都会对膜的过滤精度(截留效率),流速等膜性质产生较大的影响；本发明中第二多孔外表面上的第二孔洞为圆孔状结构，第二孔洞的形状也与第一孔洞的形状几乎相同，只是孔径上有较小的差别；有的第二孔洞为圆形，有的第二孔洞为椭圆形，圆孔状的第二孔洞容易产生较高的孔容，使得多孔膜具有较高的比表面积；且第二孔洞在第二多孔外表面上的面积率(第二孔洞面积与相应膜区域面积之比)为30-70％，这不仅利于多孔膜具有较大的流速，便于流体快速通过多孔膜，缩短过滤时间，还使多孔膜具有较大的拉伸强度，满足实际应用的需求；与此通过，经过测量第二孔洞的平均孔径为1-150nm，第二孔洞的平均孔径与第一孔洞的平均孔径两者的大小近似相等，其实存在一定差值，差值也较小，进一步证明了该UPE多孔膜是一种对称膜，该对称膜的各部分都具有近似相同的特性，其孔结构和纤维结构不会随膜厚度而变化，该膜能够对粒径为1-150nm的杂质颗粒起到较强的捕集能力；

此外本发明中，第二纤维的平均直径与第一纤维的平均直径之比为0.7-1.5，第二孔洞的平均孔径与第一孔洞的平均孔径之比为0.78-1.35，虽然第二纤维的粗细与第一纤维的粗细存在一定差别，但两种的差别很小，相对均匀；第二孔洞的平均孔径与第一孔洞的平均孔径也存在一定差别，但差值很小，相对均匀；从而进一步说明了该UPE多孔膜是一种对称膜，该膜的两个外表面的性质基本相同；在实际使用时，多孔膜的任意一个外表面都可以作为进液面，在将多孔膜制成滤芯的过程更加容易简便，经济效益较高。

作为本发明的进一步改进，所述UPE多孔膜的IPA初始泡点与IPA完全出泡点之间的比值不低于0.4；所述UPE多孔膜的IPA完全出泡点不低于0.2MPa。

滤膜其中一个重要的性能特征就是泡点，泡点的测试方法在本领域中是公知的。例如在ASTM F316-70和ANS/ASTM F316-70(1976年重新批准)中详细解释了这些测试的程序，这些文献在此引入作为参考。泡点的大小与多孔膜上孔洞的孔径大小有关；一般来说，孔洞的孔径越大，泡点就越低；孔洞的孔径越小，泡点越高；泡点包括初始泡点和完全出泡点；本发明UPE多孔膜的IPA完全出泡点不低于0.2MPa，从而说明了UPE多孔膜内的孔径相对较小，再通过膜主体内的非定向曲折通路，从而使得该多孔膜能够对粒径为1-150nm杂质颗粒起到很好的捕集作用，保证过滤的精度，起到了足够的对不希望物质的保留作用；

初始泡点主要反映是膜内部的最大孔径，而完全出泡点主要反映膜的平均孔径；初始泡点与完全出泡点之间的比值也可以一定程度上反映膜的对称性，其比值越小，一定程度上说明膜的不对称性越大，其比值越大，一定程度上说明了膜的对称性也越好；本发明中UPE多孔膜的IPA初始泡点与IPA完全出泡点之间的比值不低于0.4，也进一步说明了该膜是一种对称膜，膜主体内部的孔洞孔径大小，以及孔洞分布等特征均与膜两个外表面上的相应特征相似，也不存在孔径特别大的孔洞保证过滤精度和过滤速度。

作为本发明的进一步改进，所述多孔膜在温度为120℃的条件下放置1小时后，其收缩率不大于5％；所述多孔膜的压缩率小于15％；所述多孔膜的孔关闭温度高于120℃。

对UPE多孔膜进行耐热性测试，将本发明的多孔膜在温度为120℃的条件下放置1小时后，发现其收缩率不大于5％，说明了该UPE多孔膜的热稳定性较高，在较高温度下，膜孔也不容易收缩或变形，从而保证膜长时间具有较高的截留效率，使用过程中流速变化较小，使用寿命长，进一步说明其应用范围十分广泛，特别适合应用于光刻胶领域；

在液体过滤器的长期使用时或加工时，多孔膜需要能够保持良好的多孔质结构，从而保证高效的截留效率，对杂质起到优异的捕集作用；而本发明的UPE多孔膜的压缩率小于15％，说明在对多孔膜进行各种加工处理或者长期使用过程中，多孔膜的膜孔不容易变形，多孔结构保持稳定，进一步保证多孔膜具有稳定的流速，能够长时间保证截留效率；本发明中的压缩率是以下述方式得到的：于70℃的温度以2MPa对UPE多孔膜加压30秒，之后，于25℃解除压力放置30秒，从加压前后的膜厚差与加压前的膜厚之比得到压缩率。本发明中，若UPE多孔膜的压缩率为15％以上，则可能产生下述问题：在液体过滤器的长期使用时或加工时，多孔膜发生必要程度以上的压变，不能保持原来的多孔质结构，透水性能变得不稳定的问题；由孔的关闭而导致的过滤压力异常上升等问题。

此外本发明的UPE多孔膜的孔关闭温度高于120℃；当多孔膜的孔关闭温度高于120℃时，在实际UPE多孔膜的加工时的热粘接工序的较高温处理部附近或较高温体接触部附近，UPE多孔膜的多孔性不会丧失，容易保持透水性能，即使在加工后也能得到预计的过滤面积，继而保证理想的流速和截留效率，膜的多孔性能稳定，满足实际工业化需求。

作为本发明的进一步改进，所述UPE多孔膜对粒径为1-150nm杂质颗粒的截留效率大于95％；在压力为0.03MPa,温度为20℃的条件下，50ml水通过直径为47mm多孔膜所需要的时间不高于500s；所述多孔膜的拉伸强度为20-100MPa，断裂伸长率为200％-800％。

通过对UPE多孔膜进行截留测试，发现该多孔膜能够对粒径为1-150nm的杂质颗粒起到很好的捕集作用，其截留效率大于95％，保证了过滤的精度，起到了足够的对不希望物质的保留作用，适合应用于光刻胶领域；

通过对UPE多孔膜进行流速测试，在压力为0.03MPa,温度为20℃的条件下，50ml水通过直径为47mm的UPE多孔膜所需要的时间不高于500s；说明了UPE多孔膜具有较大的流速，流体通过多孔膜所需的时间较短，时间成本较低，经济效益较高，同时也说明了本发明的UPE多孔膜适合应用于光刻胶领域；

评价膜机械强度大小的重要指标就是膜的拉伸强度和断裂伸长率；在一定条件下，膜的拉伸强度越大，也就说明了该膜的机械强度越好；本发明中UPE多孔膜的拉伸强度为20-100MPa，断裂伸长率为200％-800％；说明了本发明UPE多孔膜具有较大的拉伸强度和断裂伸长率，其机械性能较好，工业实用价值较高，完全能够满足市场需求。

本发明也提供了一种高比表面积的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；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；所述混合物料包括下列重量份物质组成：聚乙烯树脂：10-25份；化合物A：0-20份；化合物B：70-90份；所述化合物A为邻苯二甲酸二甲酯、已二酸二辛酯、乙二醇二醋酸酯、碳酸二甲酯、棕榈油、三醋酸甘油酯中的至少一种，所述化合物B为石蜡油、白油、液压油、十氢化萘、蓖麻油提取物、蓖麻油中的至少一种；

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，然后经过模头挤出，在载体上形成液膜；模头挤出温度200-250℃；

S3：将液膜在15-50℃的温度环境下进行分相固化，分相固化时间为2-50s，形成生膜；在分相固化时，所述液膜载体侧与所述液膜空气侧之间的温度差为5-20℃；且在分相固化过程中，液膜的载体侧和空气侧至少相互转变一次；

S4：然后将生膜进行拉伸处理，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，所述聚乙烯树脂由65-85质量％的质均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯与15-35质量％的质均分子量为100-200万且密度为0.92-0.98g/cm3的高密度聚乙烯组成。

作为本发明的进一步改进，S4中将生膜进行拉伸处理是指对生膜同时进行横向拉伸和纵向拉伸，横向拉伸与纵向拉伸时的温度为60-150℃，横向拉伸倍数为1-10倍，纵向拉伸倍数为1-10倍。

作为本发明的进一步改进，S4中将生膜进行拉伸处理，纵向拉伸倍数与横向拉伸倍数之比为0.8-2；横向拉伸速率为5％/s-100％/s，纵向拉伸速率为5％/s-100％/s。

作为本发明的进一步改进，S5中萃取液为二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇、丙三醇、四氟乙烷和异丙醇中的至少一种；萃取温度为5-25℃；萃取时间为1-5h。

作为本发明的进一步改进，第一次热定型时的温度为100-180℃，时间为20-90s；第二次热定型时的温度比第一次热定型时的温度高10-40℃，时间为20-90s。

本发明是通过热致相分离法来形成带有孔洞的铸片，再对铸片拉伸成型来制备高比表面积的UPE多孔膜，在进行制备时首先是各种物料的混合从而形成混合物料，混合物料包括聚乙烯树脂和相应的溶剂体系，超高分子量聚乙烯简称UPE，它是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，由UPE制得的多孔膜能够具有较高的耐热性，耐磨性，而且机械性能好，拉伸强度较大，应用范围广；本发明中所使用的聚乙烯树脂中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，即本发明中可以仅仅使用一种质均分子量超过300万的UPE作为成膜原材料，也可以进行复配，例如使用一种质均分子量超过300万的UPE和一种质均分子量小于300万高密度聚乙烯复配后作为成膜原材料；作为优选，本发明的聚乙烯树脂由65-85质量％的质均分子量为300万以上的超高分子量聚乙烯与15-35质量％的质均分子量为100-200万且密度为0.92-0.98g/cm³的高密度聚乙烯组成；相较于单单选用一种超高分子量聚乙烯,这样由超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复配而成的聚乙烯树脂更有利于获得孔径相对较小，孔隙率高，同时拉伸强度较高的UPE多孔膜；而溶剂体系可以仅仅为化合物B，化合物B是聚乙烯树脂的溶剂，溶剂是指当至多加热至化合物B的沸点温度时，化合物B能将聚乙烯树脂完全溶解，形成均相溶液；化合物B为石蜡油、白油、液压油、十氢化萘、蓖麻油提取物、蓖麻油中的至少一种；作为优选，溶剂体系可以是由化合物A和化合物B组成，其中化合物A为聚乙烯树脂的非溶剂，非溶剂是指当至多加热到这种化合物的沸点时，该化合物并不能溶解聚乙烯树脂形成均相溶液，仅能对聚乙烯树脂起到一定的溶胀作用；化合物A为邻苯二甲酸二甲酯、已二酸二辛酯、乙二醇二醋酸酯、碳酸二甲酯、棕榈油、三醋酸甘油酯中的至少一种；溶剂体系中化合物B的含量要远高于化合物A的含量，从而保证在后续较高温度作用下聚乙烯树脂能够充分熔解分散在溶剂体系中，铸膜液中具有合适的固含量；

相较于选用单溶剂作为溶剂体系，本发明通过溶剂和非溶剂的复配作为相应的溶剂体系，这样的溶剂体系存在以下几个优点：

1、液膜分相结束形成的生膜中更容易出现孔径较小的孔洞，同时形成的小孔较多；这是因为在液膜因为温度的改变在进行液-液相分离固化(通过热法进行分相固化)的同时，非溶剂与溶剂之间发生了扩散交换，从而进一步提高了分相固化速率；

2、更容易成纤，纤维更容易形成，从而保证UPE多孔膜具有更高的拉伸强度，机械性能好，这是因为由于分相速率的加快，晶核更容易析出，而纤维是沿着晶核生产，从而更容易成纤；

当然如果需要，可以使用另外的物质诸如抗氧化剂、成核剂、填料和类似物质作为本发明的添加剂，从而进一步提高UPE多孔膜的某一项性能；聚乙烯树脂和相应的溶剂体系(包括化合物A和化合物B)可以在温度为100-140℃的条件下搅拌混合10-24小时，从而形成相应的混合物料；

接着是将混合物料放入挤出机中在温度为150-260℃(优选200-255℃)的条件下加热熔融混炼，加热熔融混炼10-60min，从而保证聚乙烯树脂完全熔融于相应的溶剂体系中，形状均一，稳定的铸膜液；本发明铸膜液的固含量优选为10-20％，固含量过低，会导致最终的膜的拉伸强度过低，机械强度较差，无法满足实际应用的需求；固含量过高，会导致铸膜液的粘度过高，对所用的机械设备要求过高，生产成本过高，无法批量生产；

然后经过模头挤出(模头成型)，在载体上(载体可以为辊或其他载体)形成平板型的液膜，本发明中模头挤出温度200-250℃；作为优选，挤出机内的最高温度比模头挤出的温度至少高5℃，这样保证挤出时液膜各个区域的温度基本相同，利于后续的分相固化，分相更加均匀，继而获得理想的膜结构，更有利于形成对称膜；

再是将液膜放置在15-50℃的温度环境下进行分相固化；在较高温度时，溶剂体系和聚乙烯树脂之间能够形成单一的均相溶液，而随着体系温度的降低，均相溶液会变得浑浊，聚乙烯树脂慢慢析出，继而就发生分相固化现象；本发明中液膜两侧的分相温度均较低(15-50℃)，液膜易快速分相，形成较多的晶体成膜(纳米孔，小孔更容易形成高比表面积)，易形成较多的孔洞(高孔隙率)和纤维化更加明显；而当如果溶剂体系是溶剂与非溶剂的组合，那么除了温度的改变导致分相，溶剂与非溶剂之间的扩散交换，也会进一步加快分相固化速率，从而形成小孔膜(分相速率越快，形成的孔洞孔径越小)，即形成本发明所需要的纳米膜；本发明最终形成的UPE多孔膜是一种对称膜，而为了要形成对称膜，就要求液膜两侧的分相程度是基本相同的，这样才会使得多孔膜两个外表面的膜孔结构相似，纤维结构相似；作为本发明的关键点之一，通过两个条件的共同作用来保证膜两个外表面的结构相似；第一个条件是液膜载体侧(载体可以为辊，也可以为其他载体)与所述液膜空气侧之间的温度差为5-20℃，例如空气侧的温度为20℃，那么载体侧的温度就可以设置为30℃，那么此时由于液膜两侧的温度是不同的，同时两侧的传热速率也是不同的，此时液膜两侧的分相速率不同的；第二个条件是在分相固化过程中，液膜的载体侧和空气侧至少相互转变一次，转变一次是指当液膜在载体上运动时，当液膜从一个载体换到一个载体上时，就将液膜的两侧面进行相互转化，此时原本液膜的空气侧变为液膜的载体侧，辊侧变成空气侧；转变次数优选1-3次；通过液膜的两侧在载体侧和空气侧之间的相互转化，在合适的时间作用下，从而保证液膜两侧的分相是基本相同的，这样就可以形成对称的生膜；在进行分相固化时，分相固化温度高低以及分相固化的时间等因素的选择是极为关键的，这几个因素决定了分相固化速度的快慢，是否最终能够得到理想膜结构以及膜孔大小的膜；，分相固化时间为2-50s，时间相对较短，从而利于得到我们需要的理想膜结构的UPE多孔膜；

液膜分相结束后就形成了生膜，生膜的两个表面上已经出现了一定数量，一定孔径的孔洞，且两个表面上孔洞的孔径大小基本相同，为了进一步获得所需要膜孔孔径的UPE多孔膜，本发明对生膜进行拉伸处理，目前现有的拉伸技术是先进行纵向拉伸，再进行横向拉伸；但经过研究发现，如果按照常规的拉伸技术对生膜进行处理时，生膜上的孔洞容易发生部分坍塌或者变形，最终无法获得所需要膜结构的UPE多孔膜，因此本发明中通过同步拉伸进行处理，即同时对生膜进行横向拉伸和纵向拉伸，横向拉伸与纵向拉伸时的温度为60-150℃，横向拉伸倍数为1-10倍，纵向拉伸倍数为1-10倍。这样拉伸的好处就是不仅获得了本发明所需要的膜孔孔径，提高了膜的拉伸强度，同时孔不容易发生坍塌或变形，利于最终获得本发明所需要膜结构的UPE滤膜；作为优选，纵向拉伸倍数与横向拉伸倍数之比为0.8-2，横向拉伸速率为5％/s-100％/s，纵向拉伸速率为5％/s-100％/s，从而进一步提高膜内孔洞孔径的均匀性，保证膜的对称性；

同步拉伸结束后进行第一次热定型，第一次热定型的作用是为了拉伸后的生膜进行初步定型，保证膜孔基本不会发生变化，同时消除拉伸产生的内部应力；第一次热定型时的温度为100-180℃，时间为20-90s；接着进行萃取，通过萃取液将溶剂体系从生膜中脱除，得到原膜；萃取液为二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇、丙三醇、四氟乙烷和异丙醇中的至少一种；萃取温度为5-25℃；萃取时间为1-5h；通过选择合适的萃取剂和萃取条件，保证了溶剂体系从生膜中完全脱除，同时萃取所需的时间较短；萃取结束后，对原膜进行第二次热定型，第二次热定型时的温度比第一次热定型时的温度高10-40℃，第二次热定型的作用是一方面消除因萃取产生的内部应力，另一方面对原膜的膜孔进行最终定型，保证膜孔基本不会发生变化，获得所需要膜孔结构的UPE多孔膜；本发明的UPE多孔膜是一种对称膜，膜上孔洞孔径分布均匀，对杂质颗粒具有优异的捕集性能，截留效率高；同时具有高比表面积和高孔隙率，压力损失较小，特别适合应用于光刻胶领域中。

作为本发明的进一步改进，一种UPE多孔膜的用途，所述UPE多孔膜用于过滤光刻胶；

将该UPE多孔膜做成囊式或筒式滤芯后，由于UPE多孔膜的高比表面积和高孔隙率，那么在过滤光刻胶过程中产生的气体更容易排出，从而使得过滤后的光刻胶中，气泡含量更低，从而减少了气泡对光刻胶性质造成不良的影响，确保获得性质优异的光刻胶；因此本发明的UPE多孔膜特别适合应用于光刻胶过滤领域中；在进行光刻胶过滤时，该UPE多孔膜的任意一个外表面都可以作为进液面，不需要指导特定的外表面作为进液面，避免了因为使用者的操作失误，导致无法进行有效的过滤；该UPE多孔膜对光刻胶中的各种杂质颗粒具有优异的捕集性能，过滤精度高；同时具有较高的纳污量，较长的使用寿命，经济效益高。

作为本发明的进一步改进，一种带有UPE多孔膜的折叠滤芯，包括中心杆和位于中心杆外周的UPE多孔膜，所述UPE多孔膜折叠形成褶，所述褶具有靠近中心杆侧的褶谷和外周的褶峰，所述UPE多孔膜具有上游侧和下游侧，所述上游侧与入口连通，所述下游侧与出口连通，其特征在于：所述UPE多孔膜为权利要求1-12任意一项所述的UPE多孔膜，折叠滤芯中UPE多孔膜的膜面积为0.1-2m²。

对于光刻胶的终端应用滤芯，特别是囊式滤芯，其外壳尺寸一般都较小，因此填充在内部的膜面积一般也都较小，囊式滤芯中UPE多孔膜的膜面积大多为0.1-0.6m²，而筒式滤芯中UPE多孔膜的膜面积一般也不超过2m²；相较于低比表面积，低孔隙率的UPE膜，本发明高比表面积UPE膜由于高开孔率可以实现同样的流量下更低的压力，这样使得高表面积UPE膜对具有相当粘度的光刻胶可以实现非常小的孔(过滤纳米级别的颗粒)的同时满足流量需求，压力损失相对较小，过滤纳米级别的杂质颗粒时也能获得不错的流速，经济效益更高。

本发明的有益效果：本发明提供的UPE多孔膜，是一种对称膜，有相较于现有的滤膜材料更优化的膜体结构，包含第一多孔外表面、第二多孔外表面以及位于第一多孔外表面和第二多孔外表面之间的主体，UPE多孔膜的比表面积不低于35m²/g，第一多孔外表面上包括有若干个枝丫状的连续的第一纤维，相邻的连续的第一纤维之间环绕形成第一孔洞；沿厚度方向的第一纤维相互层叠；第一纤维的平均直径为10-60nm；高比表面积的UPE多孔膜在过滤过程中，对纳米级的细小杂质具有优异的捕集性能，能够吸附各种细小颗粒物质，截留效率高；此外该UPE多孔膜特别适合作为基膜进行改性，改性效果好；适合应用于光刻胶过滤领域；本发明提供的制备方法，可以方便、快速、有效地制备获得上述UPE多孔膜。