[發明專利]一種親水性聚烯烴微孔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201811203460.9
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109200834A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 程躍;王英杰;邱長泉
• 申請（專利權）人: 上海恩捷新材料科技有限公司
• 主分類號: B01D71/26
• 分類號: B01D71/26;B01D67/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種親水性聚烯烴微孔膜及其制備方法，所述微孔膜包括聚合物原料、親水性填充劑以及抗氧劑，所述聚合物原料至少包括超高分子量聚乙烯，所述超高分子量聚乙烯的平均分子量介于1×10⁶～8×10⁶之間；所述微孔膜制備過程基于熱致相分離原理，依次通過高溫共混、擠出壓延、降溫分相、萃取分離、拉伸取向以及熱壓定型過程，獲得親水性聚烯烴微孔膜。所制備的微孔膜的孔隙率介于30％～70％之間，平均孔徑介于0.03μm～3μm之間，平均厚度介于6μm～30μm之間，接觸角介于55°～70°之間，純水透過通量介于150L/m²h bar～600L/m²h bar之間。本發明具有工藝簡單環保，孔隙率高，高度親水，透過性能優越，機械強度及化學穩定性好等特點，可廣泛用于醫藥，食品，生物及水處理領域。

技術領域

本發明涉及高分子微孔膜分離領域，特別是涉及一種親水性聚烯烴微孔膜及其制備方法。

背景技術

水是人類賴以生存和發展的珍貴資源，水問題的嚴重性和重要性已日益成為社會各界的共識。我國淡水資源極度短缺，且水污染現象嚴重，中央和地方各級政府部門都把水問題提到重要的位置。因此，經濟、環保、高效的水處理技術將是水處理領域最重要的發展方向之一。膜分離技術作為上世紀60年代興起的技術，以其高效節能、綠色環保、過程簡單、易于控制而在水處理領域備受青睞。微濾膜作為膜分離工業中的重要組成部分，在醫藥，食品，油漆，生物等領域已經廣泛應用。而且，微濾膜過濾做為納濾及反滲透工藝的前處理工藝，可以有效的截留分子量大于0.1μm的污染物質，如水中懸浮物，細菌，大分子膠體等顆粒，在水處理領域起到了不可或缺的作用。

高分子微濾膜常通過熱致相分離，拉伸致孔、非溶劑相轉化、靜電紡絲等方法制備，無機微濾膜(如陶瓷膜)主要由燒結法，溶膠凝膠法，陽極氧化、化學氣相沉積等制備。微濾膜孔徑較大，但孔隙率通常較低，且膜主體較厚，若表面疏水，則導致水通量偏低，無法滿足工業生產的需要。聚乙烯材料是應用最廣泛的熱塑性高分子材料，物理化學穩定性好，機械強度優越，具有良好的耐低溫性能和耐酸堿性能，而且，相對于常用的膜材料如聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺等其它聚合物膜，聚乙烯具有價格低廉的特點。但聚乙烯本身的強疏水特性，導致其在水處理過程中對液體不浸潤，存在著無法被潤濕的瓶頸，因而不能直接用在水處理領域。雖然通過加入甲醇，乙醇等低表面張力的溶劑可以預先把聚乙烯材料潤濕，而后再去除溶劑進行使用，但這種方式過于繁瑣，不便于長期大規模使用。

本發明致力于改善傳統聚乙烯膜的疏水特性，使其可以應用于水處理過程，得到通量高，厚度薄，機械性能優越的過濾膜。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種親水性聚烯烴微孔膜及其制備方法，用于解決現有技術中的聚乙烯微孔膜因疏水導致的透過性能表現較差的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種親水性聚烯烴微孔膜，所述親水性聚烯烴微孔膜至少包括質量百分比如下的組分：

16％～70％聚合物原料、23％～81％親水性填充物以及0.4％～10％抗氧劑；

所述聚合物原料至少包括超高分子量聚乙烯，所述超高分子量聚乙烯的平均分子量介于1×10⁶～8×10⁶之間。

作為本發明親水性聚烯烴微孔膜的一種優化的方案，所述聚合物原料還包括輔料，所述輔料包括密度介于0.940g/cm³～0.976g/cm³之間的高密度聚乙烯、密度介于0.890g/cm³～0.915g/cm³之間的低密度聚乙烯、聚苯醚、聚四氟乙烯及聚丙烯中的一種或多種的混合物，以所述聚合物原料為總重量計，所述超高分子量聚乙烯的重量占總重量的50％～80％。