[發明專利]一種改善通透性的聚偏氟乙烯超濾膜的制備方法

無效

• 申請號: 200910272756.0
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN101703897A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 金洪義;萬文晨;董有;金子萱
• 申請（專利權）人: 中鋼集團武漢安全環保研究院有限公司;中鋼武漢安環院華安設計工程有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D71/68;B01D69/02;B01D61/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉屬于膜分離技術領域，具體涉及一種改善通透性的聚偏氟乙烯超濾膜的制備方法。

背景技術

聚偏氟乙烯(PVDF)是一種半結晶性聚合物，它具有良好的耐溶解性、熱穩定性和抗水解性，耐多種酸、堿的化學腐蝕，是優良的膜材料。PVDF膜的缺點有二：一是PVDF具有較強的疏水性，當用其處理含蛋白質的液體時容易造成膜污染；二是PVDF膜在干燥過程中會大幅收縮，使空隙率和平均孔徑降低。PVDF膜通過改性可以提高其實用性，在PVDF膜改性方面，人們關注的焦點在于改善PVDF的親水性，但如何提高PVDF膜的抗收縮性同樣重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有的聚偏氟乙烯超濾膜干燥后收縮性較大，使超濾膜的空隙率及孔徑大幅度降低的問題，提出一種通過共混的方法改善通透性的聚偏氟乙烯超濾膜的制備方法。

本發明的技術解決方案是：由于共混是改善聚合物性能最簡單而有效的方法，本發明采用聚醚砜(PES)為聚偏氟乙烯的共混材料，制備方法如下：

①將PVDF溶解在溶劑N-N二甲基乙酰胺中，待PVDF溶解后再加入PES；

②加入成孔劑聚乙烯基吡咯烷酮，均勻攪拌至完全溶解形成鑄膜液，靜置24～48小時脫泡；

③將脫泡后的鑄膜液在25℃～30℃溫度、60～80％相對濕度下用L-S相轉化法成膜；

④刮制好的膜放入凝固浴中浸泡48小時；

⑤從凝固浴中取出的膜用30％甘油溶液浸泡8～24小時，取出自然干燥制得PVDF超濾膜。

在上述制備方法中PVDF、N-N二甲基乙酰胺溶劑、聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮成孔劑的配比如下：

PVDF??????????????????????12％～20％

溶劑N-N二甲基乙酰胺78.5％～85.5％

聚醚砜0.5％～1.5％

聚乙烯基吡咯烷酮成孔劑2％～5％

本發明的有益效果是：本發明方法采用了聚醚砜為PVDF的共混材料，旨在提高共混膜的抗收縮性能，同時聚醚砜也是很好的親水材料，與PVDF共混后，膜的通水量大幅提高，具有極高的工業應用價值.在抗膜的收縮性方面，由于PES大分子中苯環的存在，使PES大分子內旋轉的位壘較高，分子鏈柔順性降低、剛性增加.在一般的干燥溫度下，PES處于玻璃態，大分子呈剛性，其構象不能自由改變，由于鏈纏結的作用，PES大分子在共混膜中就象鋼筋一樣起到加固作用，因而能夠有效地降低膜的收縮率.

附圖說明

圖1聚偏氟乙烯超濾膜表層電鏡掃描圖

圖2聚偏氟乙烯超濾膜孔徑電鏡掃描圖

具體實施方式

實施例1

(1)將12克PVDF溶入78.5克N-N二甲基乙酰胺中待其完全溶解后加入0.5克聚醚砜。

(2)待聚醚砜完全溶解后加入4克聚乙烯基吡咯烷酮，均勻攪拌4～5小時，形成鑄膜液，靜置48小時脫泡。

(3)將脫泡后的鑄膜液在25℃、60％相對濕度下用L-S相轉化法成膜。

(4)刮膜停留時間盡量短，刮好后的膜迅速放入凝固浴水中浸泡48小時。

(5)水中浸泡好的膜取出。放入30％甘油溶液中24小時，完成后自然干燥。

實施例2

(1)將12克PVDF溶入78.5克N-N二甲基乙酰胺中，待其完全溶解后加入0.5克聚醚砜。

(2)待聚醚砜完全溶解后加入4克聚乙烯基吡咯烷酮，均勻攪拌4～5小時，形成鑄膜液，靜置48小時脫泡。

(3)將脫泡后的鑄膜液在25℃、60％相對濕度下用L-S相轉化法成膜。

(4)刮膜停留時間盡量短，刮好后的膜迅速放入由25％N-N二甲基乙酰胺和75％蒸餾水組成的凝固浴中浸泡5分鐘，取出后放入水中浸泡48小時。

(5)水中浸泡好的膜取出，放入30％甘油溶液中24小時，完成后自然干燥。