[發明專利]一種親水性聚偏氟乙烯復合材料

在審

• 申請號: 201710297891.5
• 申請日: 2017-04-29
• 公開（公告）號: CN107174978A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 邱鴻浩
• 申請（專利權）人: 成都博美實潤科技有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D71/78;B01D71/82;B01D67/00;C02F1/44
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技術背景

本發明涉及一種水處理膜材料，尤其涉及一種親水性聚偏氟乙烯復合材料，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

聚偏氟乙烯（PVDF）由于含有C-F鍵，且聚偏氟乙烯是一種線型半結晶型聚合物，具有較好的力學性能、耐熱、耐化學腐蝕、易成膜等優點，廣泛的應用于制備微濾膜、超濾膜和反滲透膜等水處理領域，但是由于聚偏氟乙烯的表面能低，具有強疏水性，這一性能使聚偏氟乙烯在水處理過程中存在通量低和容易被污染，減少了聚偏氟乙烯的水處理使用壽命，限制了聚偏氟乙烯在水處理領域的應用。因此改性聚偏氟乙烯的親水性迫在眉睫，目前比較簡單有效的方法是采用親水性的有機材料或無機材料對聚偏氟乙烯進行共混改性，但是單純的有機材料與聚偏氟乙烯的相容性差，無機材料在聚偏氟乙烯材料內分散性不好，導致材料的性能不穩定。本發明提供了一種親水性聚偏氟乙烯復合材料，采用相反轉法制備聚偏氟乙烯復合材料，操作簡單。用兩親性共聚物共混改性聚偏氟乙烯，兩親性共聚物的疏水鏈段與聚偏氟乙烯的相容性較好，兩親性共聚物的親水鏈段富集在聚偏氟乙烯的表面有效改善聚偏氟乙烯的親水性，顯著提高聚偏氟乙烯在水處理領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種親水性聚偏氟乙烯復合材料，采用兩親性共聚物共混改性聚偏氟乙烯，兩親性共聚物的疏水鏈段與聚偏氟乙烯的相容性較好，兩親性共聚物的親水鏈段富集在聚偏氟乙烯的表面有效改善聚偏氟乙烯的親水性，顯著提高聚偏氟乙烯在水處理領域的應用。

本發明通過以下技術方案實現：一種親水性聚偏氟乙烯復合材料，包括聚偏氟乙烯、良溶劑和兩親性共聚物，所述兩親性共聚物與聚偏氟乙烯在良溶劑中共混制備成膜液，采用相反轉法制備了親水性聚偏氟乙烯復合材料。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述聚偏氟乙烯的分子量為30-60萬。

所述兩親性共聚物的共聚單體中疏水性單體和親水性單體摩爾比為1:4-3:1。所述兩親性共聚物的一端為疏水鏈段，另一端為含羥基、羧基、酯基或酰胺基中的一種或一種以上官能團的親水鏈段。所述兩親性共聚物的疏水鏈段是為了增強與聚偏氟乙烯的相容性，所述兩親性共聚物的親水鏈段富集在聚偏氟乙烯的表面可以改性聚偏氟乙烯的表面親水性。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述共聚單體中親水性單體包括乙二醇、乙烯醇、馬來酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺中的一種或多種；所述共聚單體中疏水性單體包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯一種或多種。共聚單體通過常規的自由基聚合法或接枝聚合法制備，自由基聚合法和接枝聚合法為常規聚合方法，故不再贅述。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述良溶劑主要為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或丙酮中的一種。所述良溶劑是同時溶解聚偏氟乙烯和兩親性共聚物，本發明是通過聚偏氟乙烯和兩親性共聚物溶液共混進行改性，溶液共混操作簡單，混合均勻，為后一步制膜最準備。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述兩親性共聚物占聚偏氟乙烯質量的百分比為5%-35%。兩親性聚合物的量過少改性聚偏氟乙烯的親水性效果較差，兩親性聚合物的量過多改性聚偏氟乙烯的親水性能不變，造成浪費，經過多次試驗分析得到兩親性共聚物的百分比為5%-35%時較佳。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述成膜液的質量百分比為10%-35%，成膜液的濃度過低不易成膜，成膜液的濃度過高成膜性能較差，經過多次試驗分析得出成膜液的濃度在10-35%時成膜效果較好。

為了更好的實現本發明，進一步地，所述相反轉法包括以下步驟：

步驟A，將一定量的兩親性聚合物與聚偏氟乙烯在良溶劑中配制成膜液；

步驟B，用玻璃刮刀將成膜液刮在玻璃板上，得到液膜，然后迅速將其浸入去離子水凝固浴中，成膜后取出，用去離子水清洗12h，最后在空氣中晾干備用。

本發明的優點在于，采用兩親性共聚物對聚偏氟乙烯進行共混改性，兩親性共聚物具有疏水鏈段和親水鏈段，兩親性共聚物的疏水鏈段與聚偏氟乙烯的相容性較好，有效解決與聚偏氟乙烯共混過程中相容性差的問題；共混改性后，兩親性共聚物的親水鏈段富集在聚偏氟乙烯的表面可以改善聚偏氟乙烯的親水性，可以制備出親水性的聚偏氟乙烯復合材料，顯著擴大聚偏氟乙烯在水處理領域的應用。

附圖說明

無。

具體實施方式

實施例1：