[發明專利]多孔疏水性含氟高分子膜與其形成方法

有效

• 申請號: 201510982690.X
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN106881022B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 何佳樺;張敏超;梁德明;洪仁陽;邵信;黃盟舜
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/32;B01D71/34
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本發明提供一種多孔疏水性含氟高分子膜的形成方法，包括：混合含氟高分子、多功能性造孔劑與溶劑，形成混合物；以及將混合物成膜后，移除膜中的造孔劑與溶劑，以形成多孔疏水性含氟高分子膜，其中造孔劑的結構為：R¹是C_1?8的烷基、C_2?8的烯基、C_2?8的炔基、或C_6?12的芳香基，且A是硫酸氫根離子、磷酸二氫根離子、硝酸根離子、鹵素離子、或上述的組合；其中溶劑的結構為：本發明還提供一種多孔疏水性含氟高分子膜。本發明的形成方法制得的多孔疏水性含氟高分子膜可有效提高MD通量。

技術領域

本發明關于多孔疏水性含氟高分子膜，更特別關于制備多孔疏水性含氟高分子膜所用的多功能性造孔劑。

背景技術

薄膜蒸餾(membrane distillation,MD)技術是控制薄膜兩側流體的溫度梯度以形成的蒸氣壓差為驅動力，使高溫側進水的水蒸氣分子經由薄膜孔洞傳輸到低溫側并凝結成液體，以分離進水中溶鹽。MD研究上所使用的薄膜材料，需兼顧高孔隙率與疏水性。PVDF是常使用材料。過去制作多孔性PVDF薄膜需加入造孔劑，其角色在于調控薄膜成型時凝結劑(一般為水)與溶劑之間的相轉換機制，達成PVDF膜材的多孔要求。造孔劑一般使用離子化合物、界面活性劑、親水性高分子等，各有其缺點。以離子化合物或親水性高分子為疏水高分子薄膜的造孔劑，具有降低高分子薄膜疏水性的缺點。以界面活性劑為疏水高分子薄膜的造孔劑，具有形成大孔洞的缺點。

綜上所述，目前亟需新的造孔劑形成疏水性多孔膜以應用于MD中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多孔疏水性含氟高分子膜的形成方法，其所制得的高分子膜可基本上克服現有技術中應用于MD的高分子薄膜的種種缺陷，可有效提高MD通量。

本發明一實施例提供的多孔疏水性含氟高分子膜的形成方法，包括：混合含氟高分子、造孔劑與溶劑，形成混合物；以及將混合物成膜后，移除膜中的造孔劑與溶劑，以形成多孔含氟高分子膜，其中造孔劑的結構為：R¹是C_1-8的烷基、C_2-8的烯基、C_2-8的炔基、或C_6-12的芳香基，且A是硫酸氫根離子、磷酸二氫根離子、硝酸根離子、鹵素離子、或上述的組合；其中溶劑的結構為：

本發明一實施例提供的多孔疏水性含氟高分子膜，是含氟高分子經由造孔劑處理而成，且具有β晶相，其中造孔劑的結構為：R¹是C_1-8的烷基、C_2-8的烯基、C_2-8的炔基、或C_6-12的芳香基，且A是硫酸氫根離子、磷酸二氫根離子、硝酸根離子、鹵素離子、或上述的組合。

本發明的優點在于：本發明的形成方法是采用適量的造孔劑制備PVDF膜，由此制得的多孔疏水性含氟高分子膜可有效提高MD通量。

附圖說明

圖1是本發明實施例2中的薄膜蒸餾裝置的示意圖；

圖2A至圖2E是本發明實施例1-1～1-5中的PVDF膜的SEM圖；

圖3是本發明實施例1-1～1-5中的PVDF膜的傅里葉轉換紅外光譜(FTIR)光譜；

其中，符號說明：

30多孔疏水性含氟高分子膜； 32蒸汽；

33進料端； 35收集端；

109濃水； 113薄膜蒸餾裝置；

117淡水。

具體實施方式