[發(fā)明專利]化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910292328.8
• 申請(qǐng)日: 2019-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN110038536B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋來(lái)洲;王秀麗;呂曉龍;何本橋;林立剛;田磊;王彩;馮娜;劉培
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué);天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/34;B01D71/82;C02F1/28;C02F1/44;C02F101/20
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 韓燕

1.一種化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：其具體包括以下步驟：

S1、堿化處理聚偏氟乙烯樹脂：

采用如下質(zhì)量比的原料：聚偏氟乙烯樹脂：氫氧化鈉：高錳酸鉀：去離子水＝5：6：2：50；

S11、配制堿化液：

將氫氧化鈉加入到去離子水中，攪拌至完全溶解，之后加入高錳酸鉀，繼續(xù)攪拌直至高錳酸鉀完全溶解，制得堿化液；

S12、堿化聚偏氟乙烯樹脂：

將聚偏氟乙烯樹脂加入堿化液中，水浴加熱，堿化溫度為70℃，堿化時(shí)間為6～24h，堿化結(jié)束后，對(duì)堿化后的聚偏氟乙烯樹脂用去離子水多次清洗，直至洗滌水為中性；最后，將經(jīng)堿化處理和水洗干凈的聚偏氟乙烯樹脂置于60℃恒溫干燥箱中烘干12h，制得堿化聚偏氟乙烯樹脂；

S2、制備載帶多氨基和羧基官能團(tuán)的改性聚偏氟乙烯分離膜：

采用如下質(zhì)量比的原料：堿化聚偏氟乙烯樹脂：4-氯甲基苯乙烯：過(guò)氧化苯甲酰：二乙烯三胺：二乙烯三胺五乙酸：二甲基亞砜：聚乙烯吡咯烷酮＝4.5：1～3：0.2：4～8：2～4：22～27.5：0.4；

S21、堿化聚偏氟乙烯樹脂和第一份二甲基亞砜在密封環(huán)境中邊攪拌邊加熱，控制溶液溫度為100℃，攪拌速度為300r/min；待堿化聚偏氟乙烯樹脂完全溶解后將溶液溫度降至80℃；然后向溶液中加入4-氯甲基苯乙烯，繼續(xù)攪拌使溶液中各組分混合均勻；之后將攪拌速度調(diào)整為400r/min，再向溶液加入過(guò)氧化苯甲酰，繼續(xù)攪拌2h；此過(guò)程中在過(guò)氧化苯甲酰作用下，堿化聚偏氟乙烯分子鏈中的碳碳雙鍵與4-氯甲基苯乙烯分子中的碳碳雙鍵發(fā)生接枝聚合反應(yīng)，繼而得到接枝有活性氯基團(tuán)的聚偏氟乙烯溶液；

S22、二乙烯三胺五乙酸和第二份二甲基亞砜在密封環(huán)境中邊攪拌邊加熱，控制溶液溫度為70℃，攪拌速度為450r/min，待二乙烯三胺五乙酸完全溶解后，加入二乙烯三胺，保持溫度和轉(zhuǎn)速不變，繼續(xù)攪拌2～3h，使之充分反應(yīng)，此溫度條件下，二乙烯三胺五乙酸分子中的一個(gè)羧基基團(tuán)與二乙烯三胺分子中間的氨基基團(tuán)發(fā)生共價(jià)鍵合反應(yīng)生成酰胺鍵，得到含有多氨基多羧基螯合官能團(tuán)的有機(jī)溶液；

S23、將上述得到的含有多氨基多羧基螯合官能團(tuán)的有機(jī)溶液加入至接枝有活性氯基團(tuán)的聚偏氟乙烯溶液中，控制混合溶液溫度為80℃，攪拌速度為400r/min，繼續(xù)攪拌1～3h，然后加入聚乙烯吡咯烷酮，繼續(xù)攪拌1h，之后停止攪拌，將其置于80℃的水浴鍋中，靜置脫泡8h，得到載帶多氨基和羧基官能團(tuán)的改性聚偏氟乙烯膜鑄液；

S24、將上述改性聚偏氟乙烯膜鑄液倒在光潔干燥的板材上，并刮制成預(yù)設(shè)厚度的液態(tài)薄膜，將帶有液態(tài)薄膜的板材呈水平態(tài)浸沒于冷凝浴中進(jìn)行凝膠化成膜，溫度為40℃，待薄膜從板材上自動(dòng)剝離后，用去離子水對(duì)薄膜進(jìn)行清洗，得到載帶多氨基和羧基官能團(tuán)的改性聚偏氟乙烯分離膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：步驟S21第一份二甲基亞砜和步驟S22中第二份二甲基亞砜的用量比為16.5:5.5～11。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：所述聚偏氟乙烯樹脂的粒徑為2mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：步驟S24中制備液體薄膜的具體方法為：所述板材上粘有兩條間隔預(yù)設(shè)距離且具有預(yù)設(shè)厚度的塑料膠帶，將改性聚偏氟乙烯膜鑄液倒在兩條塑料膠帶之間，之后用干燥光滑的玻璃棒沿塑料膠帶的方向刮制成液態(tài)薄膜，液態(tài)薄膜厚度與塑料膠帶的厚度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：所述板材為玻璃板。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：步驟S24的冷凝浴溶液為去離子水。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)接枝改性聚偏氟乙烯分離膜的制備方法，其特征在于：還包括將所制的載帶多氨基和羧基官能團(tuán)的改性聚偏氟乙烯分離膜浸于去離子水中保存。