[發(fā)明專(zhuān)利]一種含氟聚烯烴多孔膜的制備及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811053815.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108939946B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝;趙絢;姚陽(yáng)光;周翠平;張晴晴;都玉婷;張書(shū)香
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/32
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/32;B01D69/02;B01D17/022
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 王翠翠

本發(fā)明提供一種含氟聚烯烴多孔膜的制備方法，將含氟聚烯烴溶于有機(jī)溶劑中配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%?40%的溶液，再將溶液通過(guò)刮涂或噴涂法涂覆在基材上，將基材在25℃?50℃下浸泡在凝固浴中，浸泡，室溫下干燥得到含氟聚烯烴多孔膜。含氟聚烯烴多孔膜的制備方法簡(jiǎn)單易行，膜的成型率高，可多次應(yīng)用，并且具有優(yōu)異的疏水和親油性能，空氣中，對(duì)水的接觸角大于100°，對(duì)油的接觸角低于20°，且具有較高的拉伸強(qiáng)度（1?10 MPa）和斷裂伸長(zhǎng)率（100?850%）。對(duì)油滴有較低的粘附性，油水分離效率高達(dá)99.96%，油中含水量低于80ppm。該含氟聚烯烴多孔膜不僅用于油水分離，還可用于乳液分離，尤其是油包水乳液的分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含氟聚烯烴多孔膜的制備及應(yīng)用，屬于油水分離膜的制備及應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著生產(chǎn)生活中含油污水的大量排放和工業(yè)漏油事故的頻發(fā)，含油污水因其毒性、揮發(fā)性、蔓延性、損害性、不定性、復(fù)雜性、流動(dòng)性和高難性等特點(diǎn)，以成為當(dāng)前環(huán)境污染的重要污染源，對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類(lèi)健康、公共安全造成了極大的威脅，也給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。因此，如何進(jìn)行高效的油水分離已成為世界性難題。

目前，已有多種油水分離方法，也各有特點(diǎn)。傳統(tǒng)的油水分離通常是采用油水分離器，雖然操作方法簡(jiǎn)單，分離效果也比較明顯，但是，分離裝備復(fù)雜，占地面積較大，能耗較高且分離效率低。而多數(shù)新的油水分離方法，很大程度上改善了傳統(tǒng)方法的弊端，但是重復(fù)利用性不好，浪費(fèi)嚴(yán)重且在乳液分離方面效果不好。為解決這些問(wèn)題，科研人員不斷研究和開(kāi)發(fā)新的材料和方法。如今，膜技術(shù)的應(yīng)用及利用材料表面的特征基團(tuán)進(jìn)行油水分離，已經(jīng)逐漸成為油水分離的重要方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含氟聚烯烴多孔膜的制備及應(yīng)用，通過(guò)合成一種含氟聚烯烴，制備多孔膜，利用聚合物的特征基團(tuán)和膜的多孔結(jié)構(gòu)對(duì)油和水的不同作用，達(dá)到油水分離或乳液分離的目的。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種含氟聚烯烴多孔膜的制備方法，采用浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法，將含氟聚烯烴溶于有機(jī)溶劑中配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-40%的溶液，再將溶液通過(guò)刮涂或噴涂法涂覆在基材上，控制厚度為250-1000μm，將基材在25℃-50℃下浸泡在凝固浴中，浸泡時(shí)間為6-12h，室溫下干燥后12-24h后得到含氟聚烯烴多孔膜。

浸泡在凝固浴中，浸泡時(shí)間因所選溶劑不同而有所區(qū)別。

優(yōu)選地，含氟聚烯烴是以降冰片烯或環(huán)辛烯含氟酯單體，經(jīng)過(guò)開(kāi)環(huán)易位聚合得到，單體結(jié)構(gòu)如式1所示：

；

式1

R₁：。

優(yōu)選地，含氟聚烯烴的分子量為20000-240000，其平整表面的水接觸角大于100°，結(jié)構(gòu)式如式2所示：

；R₂：。

優(yōu)選地，所述的有機(jī)溶劑為三氟甲苯、五氟二氯丙烷、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、正己烷中的一種或兩種以上。

優(yōu)選地，所述的凝固浴為蒸餾水、乙醇、丙醇、異丙醇和甲苯中的一種或兩種以上。

優(yōu)選地，所述的含氟聚烯烴多孔膜的拉伸強(qiáng)度為1-10MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為100-850%。

優(yōu)選地，所述的含氟聚烯烴多孔膜對(duì)水的接觸角大于100°，對(duì)油的接觸角低于20°，孔徑為0.01-1μm。

上述所述的制備方法制備的含氟聚烯烴多孔膜在油水分離中的應(yīng)用。

上述所述的制備方法制備的含氟聚烯烴多孔膜在乳液分離中的應(yīng)用，尤其是油包水乳液的分離。

有益效果