[發明專利]一種PTFE共混平板膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201610070469.1
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105664735A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 李培欣;謝學民;段連群;梁李爽;戴靖
• 申請（專利權）人: 天津市天塑科技集團有限公司
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D69/06;B01D67/00;B01J20/10;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

技術領域

本發明屬于平板膜技術領域，特別是涉及一種PTFE共混平板膜及其制備方法。

背景技術

目前，膜分離技術作為一種高新技術在工業廢水處理領域已有廣泛的研究和探索,由 于其分離效率高、無相變、節能環保、設備簡單、操作簡便、無二次污染、分離產物易于 回收、自動化程度高等優點,使其在水處理領域具有相當大的技術優勢,已成為水處理領 域中不可缺少的技術之一。

聚四氟乙烯(PTFE)具有突出的化學穩定性、優良的高低溫性能，日益受到膜研究者的 關注，尤其是其良好的耐腐蝕性，使其作為過濾材料廣泛應用苛刻條件下微粒子分離。同 時PTFE的多孔性能和強疏水性，使其成為制備防水透氣、膜蒸餾(MD)、滲透蒸餾(OD)和 膜接觸器(MC)的理想膜材料。但PTFE“不溶不熔”的特性使其加工性能很差，很難像聚 砜，聚醚砜，聚偏氟乙烯那樣成為工業化膜材料，PTFE中空纖維膜的制備尤為困難。目 前制取PTFE微孔膜可采用燒結法及拉伸法。

PTFE薄膜的微結構決定了其使用性能，用于過濾環保領域將影響過濾精度和效率。 大量研究表明，PTFE微孔結構的形成與樹脂結構、制膜工藝等多種因素有關。近年來， 為增加薄膜功能和使用性能，固體粒子填充以簡單、價廉、效果好而得到大量普遍采用， 目前使用較多的填充材料有石墨、玻纖、碳纖、青銅粉、稀土、二硫化鋁等。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種PTFE共混平板膜及其制備方 法。

凹凸棒土又稱坡縷石是一種天然非金屬礦物質材料，是一種具有鏈層狀結構的含水富 鎂硅酸鹽粘土礦物，典型化學式為Si₈Mg₆O₂₀(OH)₂(OH₂)₄·4H₂O，結構屬2:1型粘土礦物， 在每個2:1單位結構層中，四面體晶片角頂隔一定距離方向顛倒，形成層鏈狀。在四面體 條帶間形成與鏈平行的通道，通道中充填沸石水和結晶水。其纖維結構一般包括三個層次： ①基本結構單元為微棒狀或纖維狀單晶體，簡稱棒晶。②由單晶平行聚集而成的單晶束。 ③由晶束(包括棒晶)相互堆積而成的聚集體。凹凸棒土的特殊結構使其具有很大的比表 面積，物理吸附能力很強。另一方面，凹凸棒土帶有層面負電荷，在層間吸附了具有可交 換性的陽離子以使電荷平衡，這樣凹凸棒土就具有了較強的離子吸附交換能力。改性凹凸 棒土具有很強的重金屬離子吸附能力，可以應用在含重金屬廢水的處理應用中，并且凹凸 棒土應用在含重金屬廢水處理中具有吸附處理效果好、成本低、應用廣泛、再生簡單等優 點，具有很好的發展前景。

制備PTFE微孔膜的主要通過將PTFE樹脂預壓膜，燒結成型后再經雙向拉伸形成具 有裂隙孔結構的微孔膜。本發明采用PTFE分散乳液制備共混微孔膜。以PVA為成膜載體, 采用PTFE分散乳液制備PTFE/PVA共混膜，經燒結處理除去PTFE/PVA共混膜中的PVA制 成PTFE膜，并以此為基礎，通過在成膜體系中引入凹凸棒土，經拉伸獲得PTFE/凹凸棒 土相界面分離微孔膜。

PTFE分離膜對重金屬離子沒有吸附效果。本發明研究PTFE與無機物共混膜，用于重金 屬離子吸附型的分離膜，尤其利用無機礦物質凹凸棒土對重金屬離子的吸附性，制備對重 金屬離子具有吸附功能的PTFE/凹凸棒土共混膜。

本發明的目的之一是提供一種具有組分簡單，原料易得，成本低廉，加工方便，應用 范圍廣，有效吸附重金屬離子等特點的PTFE共混平板膜。

本發明PTFE共混平板膜所采取的技術方案是：

一種PTFE共混平板膜，其特點是：PTFE共混平板膜中含有凹凸棒土。

本發明PTFE共混平板膜還可以采用如下技術方案：

所述的PTFE共混平板膜，其特點是：PTFE共混平板膜中PTFE與凹凸棒土的質量比 為1:0.01～0.15。

所述的PTFE共混平板膜，其特點是：凹凸棒土為鹽酸改性的凹凸棒土。

所述的PTFE共混平板膜，其特點是：凹凸棒土粒徑為300～1000目。

本發明的目的之二是提供一種具有工藝簡單，操作方便，生產效率高，不需特殊設備， 工業化實施容易等特點的PTFE共混平板膜的制備方法。

本發明PTFE共混平板膜的制備方法所采取的技術方案是：