[發明專利]一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010544044.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111644077B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 齊松松
• 申請（專利權）人: 上海迅江科技有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D71/38;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/00
• 代理公司: 北京鑫瑞森知識產權代理有限公司 11961
• 代理人: 韓鳳穎

本發明提供了一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜,包括聚偏氟乙烯基膜本體和聚合在聚偏氟乙烯基膜本體上的親水性聚合物，其結構如式(I)所示。本發明還提供了制備方法，包括：步驟1：首先將聚乙烯醇溶液置于水浴鍋中然后逐滴加環氧氯烷(ECIP)，制備得到ECIP改性的PVA；步驟2：保持反應溫度為100℃，在上述體系中加入苯胺，反應4h。然后將體系置于冰水浴中即得到改性的ECIP/PVA/PANI分散液；步驟3：將改性的ECIP/PVA/PANI分散液置于冰水浴中，在燒杯內垂直放入經過去離子水清洗過的PVDF基片，得到親水性聚偏氟乙烯納濾膜。本發明研究通過在聚偏氟乙烯膜與親水聚合物結合，改善聚偏氟乙烯膜本身的性質來提高膜的清洗效率，減少納濾膜污染。

技術領域

本發明屬環保材料技術領域，具體涉及一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜及其制備方法。

背景技術

隨著水處理要求的不斷提高，膜分離技術逐漸已廣泛運用到水處理行業中。膜分離是利用膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學位差的推動下，對混合物中各組分進行分離、分級、提純和富集的方法。其中納濾膜是膜分離處理中最常用的一種，其通常由PVDF(聚偏氟乙烯)合成，PVDF是一種良好的耐酸、耐腐蝕、耐氧化的膜材料，但是膜在使用過程中，自身不可避免地受到微粒、膠團及某些溶質分子的污染，導致膜過水通量減小、能耗增高及使用壽命縮短，對膜造成污染，導致通量不可恢復，形成不可逆膜污染。

目前國內納濾膜的清潔方式主要通過清潔裝置或物理方法來避免膜污染，如CN110038457A中介紹了一種抗污染光催化自清潔納濾膜及其制備方法，將具有光催化活性的碳量子點對納濾膜進行改性后，使納濾膜在可見光下具有了自清潔性能。然而該方法只能適用在可見光條件下，應用范圍較窄，實用性不高。中國專利CN209507812U介紹了一種提高水資源回收率和降低能耗的納濾膜裝置，其中，水通過多組納濾管出至右密封板右側的內腔內部并依次經過右開口、第三連接斗和第三水管流至外界。該裝置安裝繁瑣，且水經過多重裝置才能進行對完成清潔過程，使得納濾膜的清潔效率低。

因此，現有的納濾膜清潔效率低，應用范圍較窄且實用性不高成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明制備得到一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜及其制備方法，區別于現有的物理清洗方式，本發明研究通過在聚偏氟乙烯膜與親水聚合物結合，改善聚偏氟乙烯膜本身的性質來提高膜的清洗效率，減少納濾膜污染。

本發明的目的在于提供一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜。

本發明的另一目在于是提供上述親水性聚偏氟乙烯納濾膜及其制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

本發明提供了一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜，其包括聚偏氟乙烯基膜本體和聚合在聚偏氟乙烯基膜本體上的親水性聚合物；所述親水性聚合物的結構式如式(I)所示：

其中，n＝300-500。

本發明還提供了一種親水性聚偏氟乙烯納濾膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：首先將聚乙烯醇溶液置于水浴鍋中，以轉速300-500r/min進行攪拌；然后在聚乙烯醇溶液中加入氫氧化鉀溶液，并逐滴加入環氧氯烷，保持溫度為100-102℃并在pH穩定至10-11后反應2-3h，用鹽酸溶液將體系pH調為7，制備得到質量分數為20％-40％的ECIP改性PVA；

步驟2：在所述ECIP改性PVA中加入苯胺在100-105℃下進行交聯反應4-5h，其中，所述ECIP改性PVA與所述苯胺的固含量比值為(1:2)-(2:1)，所述改性ECIP/PVA/PANI分散液中親水性聚合物的結構式如式(I)所示，