[發(fā)明專利]耐高溫耐酸堿增強(qiáng)型氟塑料合金特種分離膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610289405.0
• 申請(qǐng)日: 2016-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105771690B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇瑞強(qiáng);趙清;朱守偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 啟迪清源（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D71/34
• 分類號(hào): B01D71/34;B01D69/08;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 北京金言誠(chéng)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11229
• 代理人: 朱力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫、耐酸堿、增強(qiáng)型氟塑料合金特種分離膜的制備方法，特別適于水處理、精細(xì)化工、高酸堿、高含鹽廢水、高溫廢水等苛刻領(lǐng)域的特種氟塑料合金中空纖維膜的制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界工業(yè)的技術(shù)革命與發(fā)展，無(wú)論化學(xué)、石油、冶金、食品、輕工、醫(yī)藥、生化和原子能等工業(yè)都廣泛應(yīng)用分離過(guò)程，任何一種現(xiàn)代化工業(yè)幾乎都不同程度地與過(guò)濾息息相關(guān)。膜分離技術(shù)作為一門新興的高分離、濃縮、提純及凈化技術(shù)，在越來(lái)越多的分離領(lǐng)域與傳統(tǒng)的分離方法諸如蒸餾、吸收、解吸、萃取、蒸發(fā)、結(jié)晶、深冷分離等相比顯現(xiàn)出強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)頭，在各個(gè)領(lǐng)域得到巨大發(fā)展。這種膜分離技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、耗能少、占地面積小、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，特別在水處理方面有著極大的應(yīng)用。然而令人遺憾的是，這些高分子膜受本身材質(zhì)所限，在高溫、高酸堿、高含鹽量廢水條件下會(huì)發(fā)生氧化、化學(xué)分解等反應(yīng)，使用壽命短，不能滿足高酸堿、高含鹽廢水、高溫廢水等苛刻領(lǐng)域的使用要求。

例如，把某知名公司PVDF專利膜產(chǎn)品在40度恒溫下浸泡在PH為12.20的堿液中20日，這段時(shí)間內(nèi)在不同時(shí)間內(nèi)測(cè)試樣品的強(qiáng)力、伸長(zhǎng)率、泡點(diǎn)、內(nèi)壓水通量等參數(shù)，來(lái)考察其膜性能受堿腐蝕的情況。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膜絲浸泡在堿液中，膜絲變?yōu)樽丶t色，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，顏色會(huì)越來(lái)越深。當(dāng)PH為13以上時(shí)，膜甚至被腐蝕成黑色。膜絲的柔韌性即伸長(zhǎng)率則會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，由原來(lái)的80％下降到45％。膜絲的水通量也會(huì)隨時(shí)間增加而降低。

因此，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足和缺陷，有必要研究一種耐高溫耐酸堿增強(qiáng)型氟塑料合金特種分離膜的制備方法，以進(jìn)一步提高膜的耐酸堿、耐高溫等特殊性能。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到至少一個(gè)上述問(wèn)題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種耐高溫、耐酸堿、增強(qiáng)型氟塑料合金特種分離膜的制備方法，它可克服單一材料帶來(lái)的缺陷，制備苛刻環(huán)境條件下使用的化學(xué)性能極好的膜。

該耐高溫耐酸堿增強(qiáng)型氟塑料合金特種分離膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

將聚偏氟乙烯粉末與聚二氟乙丙烯粉末按一定比例混合形成混合物，其中，聚偏氟乙烯占混合物總重的50％-90％,聚二氟乙丙烯占混合物總重的10％-50％；

將該混合物與增韌劑、溶劑和致孔劑按一定比例高溫下攪拌混合，形成制膜液，其中，所述混合物占制膜液總重量的15～25％，所述增韌劑占制膜液總重的1％-5％，所述致孔劑占制膜液總重量的10－15％，剩余為溶劑；

將該制膜液采用相轉(zhuǎn)化法工藝紡制出耐高溫、耐酸堿、增強(qiáng)型特種分離膜，其中，通過(guò)計(jì)量泵將制膜液擠入噴絲板，通過(guò)計(jì)量泵將芯液定量送入噴絲板的內(nèi)針；通過(guò)噴絲板紡絲，入凝固浴冷卻凝固得特種分離膜，該特種分離膜為中空纖維特種分離膜。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，原材料為聚偏氟乙烯與聚二氟乙丙烯的共混物，該共混物俗稱氟塑料合金；所述增韌劑為接枝馬來(lái)酸酐；所述致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇，或其混合物；所述溶劑為N-甲基-吡咯烷酮或N,N’-二甲基乙酰胺。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，還提供了一種耐高溫耐酸堿增強(qiáng)型氟塑料合金特種分離膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

將聚偏氟乙烯粉末與聚二氟乙丙烯粉末按一定比例混合形成混合物；

將該混合物與增韌劑、溶劑和致孔劑按一定比例高溫下攪拌混合，形成制膜液；

將該制膜液采用相轉(zhuǎn)化法工藝紡制出耐高溫、耐酸堿、增強(qiáng)型特種分離膜；

其中，通過(guò)計(jì)量泵將制膜液擠入噴絲板，通過(guò)計(jì)量泵將芯液定量送入噴絲板的內(nèi)針；通過(guò)噴絲板紡絲，入凝固浴冷卻凝固得特種分離膜。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，聚偏氟乙烯與聚二氟乙丙烯的共混重量比為：聚偏氟乙烯占混合物總重的50％-90％,聚二氟乙丙烯占混合物總重的10％-50％。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，所述增韌劑為接枝馬來(lái)酸酐，所述增韌劑占制膜液總重的1％-5％，聚偏氟乙烯與聚二氟乙丙烯的重量比為7:3。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，所述致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇，或其混合物。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，所述致孔劑占制膜液總重量的10－15％。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，所述溶劑為N-甲基-吡咯烷酮或N,N’-二甲基乙酰胺。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，所述混合物占制膜液總重量的15～25％。

根據(jù)本發(fā)明又一方面，所述混合物占制膜液總重量的16-19％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：