[發明專利]聚偏氟乙烯中空纖維膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201110186228.0
• 申請日: 2011-07-05
• 公開（公告）號: CN102266728A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 劉冠文
• 申請（專利權）人: 惠州七芯膜凈化環保有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種聚偏氟乙烯中空纖維膜及其非溶劑致相分離法的制備方法。

背景技術

隨著人類工業的不斷發展，在取得巨大經濟效益的同時，對環境的污染卻日益嚴重，特別是對水的污染，嚴重影響到人類的生存。對于解決日益嚴重復雜的水污染問題，傳統的分離技術存在很多不足，膜分離技術近年來發展迅速，與傳統的分離方法相比，膜分離方法具有能效低、無相變、工藝簡單、對環境無污染等優點。膜分離技術已廣泛應用于化工、食品、醫藥、電子、電力等工業廢水處理，市政自來水及污水處理，家用及商用飲用水過濾處理，海水淡化的前處理等方面。用于制造分離膜的材料有醋酸纖維素、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯等。聚偏氟乙烯是一種結晶型的聚合物，強度高、拉伸強度可達50MPa以上，韌性好、具有良好的有軟性、抗沖擊強度高，耐磨耗、耐蠕變；具有較高的耐熱性和耐寒性，可在-62℃～150℃溫度范圍內長期使用；具有優良的耐氣候老化性，耐臭氧、耐紫外光、使用壽命長；聚偏氟乙烯具有優良的化學穩定性，室溫下不被酸、堿、強氧化劑和鹵素所腐蝕，一般有機溶劑對它也無影響。聚偏氟乙烯綜合性能優良，是一種性能優異的聚合物材料，廣泛應用于分離膜的制造。?????由于聚偏氟乙烯的性能優良，以聚偏氟乙烯為材料制備中空纖維膜的專利報道很多。中國專利公開號CN101199919A介紹了一種聚偏氟乙烯中空纖維膜，該中空纖維膜的孔徑為0.01～0.1微米，在壓強為0.1MPa、溫度為25℃時的純水通量為200～2000?L/M²·H，該中空纖維膜紡絲原液中包含聚偏氟乙烯、溶劑、有機成孔劑及無機成孔劑，無機成孔劑為粒徑小于5微米的碳酸鈣，采用干－濕法紡絲工藝制備中空纖維膜，再將無機成孔劑從膜中溶出，無機成孔劑和有機成孔劑一起使用時，兩種成孔劑共同發揮作用，形成過多的膜孔，有利于得到高通量的中空纖維膜。該專利選用的碳酸鈣粒徑較大，制備的聚偏氟乙烯中空纖維膜的孔也相應較大。

中國專利公開號?CN101703895A介紹了一種制備高強度抗污染聚偏氟乙烯超濾膜絲的方法，該方法以二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮為溶劑，加入聚偏氟乙烯、聚已二醇和聚乙烯吡咯烷酮混合物，及納米級氧化鋁和氧化鋅混合顆粒。加入的氧化鋅及氧化鋁使膜絲的親水性能得到大幅改善，并使制得的聚偏氟乙烯超濾膜絲的強度得到提高。作為無機材料的氧化鋅及氧化鋁與聚偏氟乙烯的相容性差，對改善膜絲強度的幅度有限，同時會降低膜絲的柔軟性。

中國專利公開號CN?101485961A采用氯化聚氯乙烯樹脂對聚偏氟乙烯進行共混改性，制備出聚偏氟乙烯中空纖維合金膜，提高了聚偏氟乙烯中空纖維膜的抗拉及抗壓強度。采用添加聚合物共混的方法也可以提高聚偏氟乙烯中空纖維膜的強度，但兩種不同的聚合物共混，同樣存在相容性差的缺點，強度提高同時，其它的性能會下降。

無機添加劑添加到聚偏氟乙烯中空纖維膜中，提高了膜的抗拉和抗壓強度，但膜的柔軟性會變差、伸長率會下降，本發明解決了無機添加劑與有機聚合物相容性差的問題，制備的聚偏氟乙烯中空纖維膜具有較高的強度、高通量，同時保持良好的柔軟性。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種聚偏氟乙烯中空纖維膜。該中空纖維膜具有較高的抗壓及抗拉強度，高通量，且具有良好的柔軟性。

一種聚偏氟乙烯中空纖維膜，包括如下重量百分數的組分：

聚偏氟乙烯：75～95％

無機添加劑：0～10％

表面活性劑：0～10％

一種聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，制備原料包括如下重量百分數的組分：

聚偏氟乙烯：??15～25％??

高分子成孔劑：10～25％

表面活性劑：???0～5％

無機添加劑：???0～15％

水：???????????0～2％

溶劑：????????50～85％

優選地，所述聚偏氟乙烯的分子量為150000~1000000。

優選地，所述的高分子成孔劑選自聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧乙烯、甲基纖維素中的一種或幾種。

優選地，所述的表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基氨基丙酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、吐溫-20、吐溫-80中的一種或幾種。