[發明專利]基于球形膠束改性聚偏氟乙烯/無紡布分離膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710391116.6
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107174985B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 姚雪萍;常江;吳倩
• 申請（專利權）人: 江蘇夢及科技有限公司
• 主分類號: B01D71/76
• 分類號: B01D71/76;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 南京思拓知識產權代理事務所(普通合伙) 32288
• 代理人: 呂鵬濤

本發明公開了基于球形膠束改性聚偏氟乙烯/無紡布分離膜及其制備方法，制備步驟依次為：a)將PVDF、有機溶劑、致孔劑混合攪拌均勻，然后超聲脫泡，得到鑄膜液；b)用兩親性嵌段共聚物的球形膠束乙醇溶液將無紡布完全噴淋后干燥；c)將改性后的無紡布涂覆上鑄膜液后，放入凝固浴中通過相轉化法得到PVDF分離膜。本發明中提供的制備PVDF分離膜的方法簡單、易操作，而且所制PVDF分離膜的無紡布支撐層與PVDF分離層間接觸面大，結合力強，在水處理的應用中具有性能優勢。

技術領域

本發明涉及分離膜領域，涉及基于球形膠束改性聚偏氟乙烯/無紡布分離膜及其制備方法。

背景技術

在分離膜領域高分子材料的應用十分廣泛，其中海水淡化、石化廢水處理、食品濃縮等領域的應用常常面臨著極其惡劣的環境，需要分離膜具有十分優異的滲透性能和機械強度。針對分離膜滲透性能方面的使用需求，通常可以選用不同孔徑和不同材質的分離膜(如聚偏氟乙烯微濾膜、聚砜/醚砜超濾膜、聚酰亞胺納濾膜等)得以滿足。針對分離膜機械強度方面的使用要求，一般可采用對分離膜進行改性處理的方法(如交聯改性、添加納米顆粒改性、添加大孔基底層)得以解決。其中，通過添加大孔基底層制備復合膜的方法，來提高分離膜機械強度的應用最為普遍，操作更簡單，使用后效果最好。這種復合膜是以高分子材料制備的本體分離膜為復合膜的分離層，以添加的大孔基底層為復合膜的支撐層。

需要特別指出的是，制備此類復合膜的傳統工藝常常只是單純的選用現有的大孔材料為基底，之后通過對基底進行簡單的浸泡處理除去基底上的油、灰塵等污染物，最后在基底上進行分離層的涂覆。顯然，只是對基底進行簡單的浸泡處理，基底與分離層結合力的提高十分有限，因此，需要尋找更為簡單有效的方法來提高基底與分離層的結合力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種方法簡單、易操作的球形膠束改性聚偏氟乙烯/無紡布分離膜的制備方法。

本發明的技術方案為：

基于球形膠束改性PVDF/無紡布分離膜的制備方法，其具體步驟如下：

a)將PVDF、有機溶劑、致孔劑混合攪拌均勻，然后超聲脫泡，得到鑄膜液；其中PVDF：致孔劑：有機溶劑的質量比為10～25:3～8:67～87；

b)用兩親性嵌段共聚物的球形膠束乙醇溶液將無紡布噴淋至其完全濕透后干燥；

c)將改性后的無紡布涂覆上鑄膜液后，放入凝固浴中通過相轉化法得到基于球形膠束改性PVDF/無紡布分離膜。

本發明基于球形膠束改性PVDF/無紡布分離膜的制備方法，優選包含以下步驟：

a)鑄膜液的制備：將PVDF、有機溶劑、致孔劑混合，攪拌3～8h，然后超聲脫泡0.5～5h，得到鑄膜液；PVDF：致孔劑：有機溶劑的質量比為10～15:3～8:78～87；

b)無紡布的改性：將兩親性嵌段共聚物球形膠束分散在乙醇中，配制成一定濃度的球形膠束乙醇溶液；用球形膠束乙醇溶液將無紡布完全噴淋后50℃干燥30min～2h；

c)PVDF/無紡布分離膜的制備：將步驟a)中配制好的鑄膜液用刮膜棒涂覆在步驟b)中改性的無紡布上，在空氣中暴露一段時間后，迅速放入凝固浴中10～15min，之后在去離子水中浸泡45～48h，得到PVDF復合分離膜。

本發明中，步驟a)中所述的PVDF分子量進一步優選30萬～70萬。

本發明中，步驟a)中所述的有機溶劑進一步優選N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。