[發(fā)明專利]一種耐熱縮聚四氟乙烯復合納濾膜的制備方法

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• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111871209A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 艾靜
• 申請（專利權）人: 艾靜
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/12;B01D71/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及膜分離技術領域，公開了一種耐熱縮聚四氟乙烯復合納濾膜的制備方法。包括以下步驟：S1制備殼聚糖微球；S2使用十二烷基苯磺酸鈉對疏水聚四氟乙烯微孔膜進行親水活化改性；S3使用鈦酸四丁酯和殼聚糖微球對親水聚四氟乙烯微孔膜表面微孔填充改性處理；S4將改性聚四氟乙烯微孔膜放入三乙烯四胺水相單體浸漬處理；S5將改性聚四氟乙烯微孔膜放入均苯三甲酰氯溶液中進行界面聚合反應得到初生態(tài)聚四氟乙烯微孔膜；S6對初生態(tài)聚四氟乙烯微孔膜進行熱固化交聯(lián)處理。本發(fā)明制備得到的復合納濾膜具有優(yōu)良的耐熱縮性能，從而保護復合納濾膜的功能層在復合納濾膜熱處理過程中不受破壞，保持復合納濾膜的性能的持久穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及膜分離技術領域，尤其是涉及一種耐熱縮聚四氟乙烯復合納濾膜的制備方法。

背景技術

納濾技術是一種基于反滲透的新型膜分離技術，它已經(jīng)成為處理飲用水和生產(chǎn)廢水的有效方法，對于分子量為150-1000Da的多價離子和有機分子具有良好的去除效果，膜孔徑約1-3mm，它的膜孔徑處于小于超濾膜的孔徑但大于反滲透膜孔徑。因此，與反滲透相比，其跨膜壓力一般處在0.7MPa，遠小于反滲透膜所需要的壓力，因此操作壓力低、高通量使納濾膜的一大特點，同時具有一定的荷電性，在納濾分離過程中不僅有篩分作用，另外道南效應、吸附效應也是納濾膜的一大特點。復合法制備的復合納濾膜具有以下優(yōu)點：1.功能層的優(yōu)化可通過控制工藝條件來優(yōu)化膜的厚度，進而獲得改性的復合膜，所得膜的機械強度可通過支撐層的選擇優(yōu)化；2.材料運用范圍可以通過復合納濾膜得到進一步拓展。復合納濾膜主要包括支撐層和位于支撐膜上方的分離功能層，支撐層主要為分離功能層提供支撐作用，分離功能層用于截留水體中的離子或有機分子。界面聚合法使制備復合納濾膜的主要方法，是將兩種不混溶相界面之間發(fā)生的聚合反應的先進技術。在界面聚合過程中，溶劑和單體的性質以及單體的濃度和反應時間決定了選擇性層的空隙率、孔徑和厚度，從而影響納濾膜的分離性能。聚四氟乙烯材料具有塑料王的美譽，這種材料具有抗酸堿、抗溶劑、機械強度高等優(yōu)良性能，所以采用聚四氟乙烯膜材料作為復合納濾膜的支撐層具有天然優(yōu)勢。

中國專利公開號CN105854640公開了一種荷正電中空聚四氟乙烯復合納濾膜的制備方法，用注射器將羧化殼聚糖水溶液注入活性基膜內部得到親水聚四氟乙烯管式膜，然后分別將超支化聚乙烯亞胺水相溶液和均苯三甲酰氯有機相溶液注入聚四氟乙烯管式膜內部進行界面聚合反應在聚四氟乙烯基膜上合成一層聚酰胺分離功能層，最后在烘箱中進行熱處理，得到復合納濾膜。由于聚四氟乙烯微孔膜微觀結構呈現(xiàn)纖維-結點結構，復合納濾膜在后續(xù)經(jīng)過熱處理步驟，聚四氟乙烯微孔膜遇熱后纖維-結點結構會發(fā)生收縮，聚四氟乙烯微孔膜收縮過程中會破壞聚四氟乙烯微孔膜上方覆蓋的分離功能層，從而導致分離功能層的機械強度下降，在復合納濾膜過濾運行過程中分離功能層容易發(fā)生破裂，進而導致復合納濾膜的截留性能下降。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了克服以上現(xiàn)有技術問題，提供一種耐熱縮聚四氟乙烯復合納濾膜的制備方法。本發(fā)明制備得到的復合納濾膜具有優(yōu)良的耐熱縮性能，從而保護復合納濾膜的功能層在復合納濾膜熱處理過程中不受破壞，保持復合納濾膜的性能的持久穩(wěn)定性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：一種耐熱縮聚四氟乙烯復合納濾膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、殼聚糖微球制備：

取殼聚糖加入醋酸溶液中，磁力攪拌溶解，得到殼聚糖溶液；將液體石蠟與司盤80混合攪拌均勻得到油相溶液，將殼聚糖溶液滴加到油相溶液中，升溫至40-50℃，磁力攪拌乳化20-40min，然后加入戊二醛交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應2-3h，經(jīng)過抽濾、洗滌、干燥得到殼聚糖微球；

S2、疏水聚四氟乙烯微孔膜活化：

取十二烷基苯磺酸鈉加入去離子中攪拌溶解配制成十二烷基苯磺酸鈉溶液，將疏水聚四氟乙烯微孔膜完全浸入十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡20-50min，取出后置于空氣中晾干，得到親水聚四氟乙烯微孔膜；