[發明專利]一種親水型聚四氟乙烯平板膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810427738.4
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108636139B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 沈景珠
• 申請（專利權）人: 杭州驥海過濾科技有限公司
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D69/06;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種親水型聚四氟乙烯平板膜的制備方法。方法是將聚四氟乙烯平板膜先進行松弛處理，再將納米顆粒填充到微孔中，之后將N,N?亞甲基雙丙烯酰胺等物質涂層到填充了納米顆粒的平板膜表面，最后經過與氮氣反應、堿處理等工藝，得到所需的親水型聚四氟乙烯平板膜。本發明制備得到的聚四氟乙烯平板膜親水性能優異，水過濾速度可達1?4立方米/平方米·小時，可廣泛用于污水過濾行業，具有顯著的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種聚四氟乙烯平板膜，尤其涉及一種親水型聚四氟乙烯平板膜的制備方法。

背景技術

雙向拉伸的聚四氟乙烯平板膜具有高孔隙率的結構特征如圖1，摩擦系數小，表面光滑，是一種高通量的過濾介質。但聚四氟乙烯平板膜的強疏水性也限制了其在水溶液體系處理中的應用。

目前聚四氟乙烯平板膜的親水改性主要是通過包括電子束、等離子體等在內的輻照源，輻照引發接枝親水性單體，從而賦予材料親水性能。電子束等輻照深度大，對材料的力學性能影響大；等離子體等屬表面輻照，接枝反應只能發生在表面。

現有制備方法主要分為兩類：一是將親水材料與聚四氟乙烯原料共同制膜；二是將膜進行后處理。前者由于平板膜是經過雙向拉伸而成，拉伸過程中容易出現破洞；后者由于聚四氟乙烯材料的惰性，與其他材料難以融合，容易出現改性效果不持久或者不同位置呈現不同性能的問題。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明旨在提供一種簡便易行的親水型聚四氟乙烯平板膜的制備方法，該制備方法工藝簡單，制備得到的聚四氟乙烯平板膜有良好的親水性能，并能防止使用過程中水中懸浮物堵塞聚四氟乙烯平板膜的微孔。

基于上述目的，本發明采用如下技術方案：

1)松弛處理：將聚四氟乙烯平板膜卷裝置于盛有水的密閉容器中一段時間，之后進行降溫處理，取出后形成松弛聚四氟乙烯平板膜；

2)填充：將二氧化硅納米顆粒、乙醇、水、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷均勻混和后即得所需的填充物料，將所述的填充物料用刮刀均勻刮在步驟1)所述的松弛聚四氟乙烯平板膜上，形成填充聚四氟乙烯平板膜；

3)涂層：將聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、偶氮二異丁腈、乙醇均勻混和后即得所需的涂層物料，將所述涂層物料用刮刀均勻刮在步驟2)所述的填充聚四氟乙烯平板膜上，形成涂層聚四氟乙烯平板膜；

4)反應：將步驟3)所述的涂層聚四氟乙烯平板膜卷裝后置于充有氮氣的密閉容器中一段時間，形成反應聚四氟乙烯平板膜；

5)堿處理：將步驟4)所述的反應聚四氟乙烯平板膜置于氫氧化鈉和水的混合溶液中一段時間，即得所需的親水型聚四氟乙烯平板膜。

步驟1)所述的密閉容器中水的溫度為130～150℃，所述的反應時間為10-24小時，所述的降溫處理為將密閉容器中的水以1-3℃/分鐘的速度降溫至25℃。

步驟2)所述的二氧化硅納米顆粒、乙醇、水、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以重量百分比為1：3-5：0.1-0.2：0.01-0.02混合。

步驟3)所述的聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、偶氮二異丁腈、乙醇以重量百分比1：3-5：0.01-0.03：0.01-0.03、10-40混合。

步驟4)所述的密閉容器的溫度為60-80℃，所述的反應時間為2-6h。

步驟5)所述的氫氧化鈉和水的重量百分比為1：50-100，溶液溫度為40-60℃，所述的反應時間為3-5h。

通過本發明的上述方法制備的親水型聚四氟乙烯平板膜，水過濾速度為1-4立方米/平方米·小時(壓力0.008兆帕)，水過濾速度越高親水性越好。