[發明專利]一種具有雙峰孔徑分布的超高分子量聚乙烯中空纖維膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010941528.4
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112316746B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 張天賜;曲振;張紅;劉彪;陳海波
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: B01D71/26
• 分類號: B01D71/26;B01D69/08;B01D69/02;B01D67/00
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1.一種具有雙峰孔徑分布的超高分子量聚乙烯中空纖維膜，其制備方法包括如下步驟：

(1)將包括超高分子量聚乙烯、溶劑、水溶性鹽類致孔劑、輔助添加劑的原料混合制備超高分子量聚乙烯凍膠；

(2)將得到的超高分子量聚乙烯凍膠至少經擠出—固化—除溶劑—除水溶性鹽類致孔劑—干燥—熱拉伸工序制備得到具有雙峰孔徑分布的中空纖維膜；

其中，所制備的中空纖維膜孔隙率為50～90％，除溶劑得到的微孔孔徑為0.05～3μm，除致孔劑得到的微孔孔徑為2～100μm，除溶劑制孔與除致孔劑制孔體積比為1:1～5:1。

2.根據權利要求1所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述超高分子量聚乙烯為粘均分子量150～500萬的粉狀顆粒，粒徑為5～500μm，其在超高分子量聚乙烯凍膠中的質量分數為5～40wt％。

3.根據權利要求2所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述超高分子量聚乙烯粒徑為50～100μm，其在超高分子量聚乙烯凍膠中的質量分數為10～20wt％。

4.根據權利要求1所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述溶劑選自十氫化萘、四氫化萘、二甲苯中的一種或多種，其在超高分子量聚乙烯凍膠中質量分數為40～80wt％。

5.根據權利要求4所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述溶劑為十氫化萘。

6.根據權利要求1所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述水溶性鹽類致孔劑為氯化鈉、磷酸氫二鈉、硫酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀中的一種或幾種，平均粒徑為5～100μm，在超高分子量聚乙烯凍膠中質量分數為10～50wt％。

7.根據權利要求6所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述水溶性鹽類致孔劑的平均粒徑為10～50μm。

8.根據權利要求1所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中所述輔助添加劑選自：(1)親水改性劑，選自粉末狀乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯接枝馬來酸酐、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一種或幾種，粒徑為5～100μm，在超高分子量聚乙烯凍膠中質量分數為0～5wt％；

(2)增強劑，選自碳纖維、石墨烯、碳納米管、碳酸鈣、二氧化硅中的一種或幾種，在超高分子量聚乙烯凍膠中質量分數為0～5wt％；

(3)抗氧劑，選自抗氧劑168、抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098中的一種或幾種，在超高分子量聚乙烯凍膠中質量分數為0.1～1wt％。

9.根據權利要求8所述的中空纖維膜，其特征在于，親水改性劑的粒徑為30～50μm。

10.根據權利要求1-9任一項所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中還添加抗菌劑，選自銀離子類抗菌劑、鈷離子類抗菌劑、鋅離子類抗菌劑、銅離子類抗菌劑中的一種或幾種，在超高分子量聚乙烯凍膠中的質量分數為0.05～2wt％。

11.根據權利要求10所述的中空纖維膜，其特征在于，所述抗菌劑為銀離子類抗菌劑。

12.根據權利要求1-9任一項所述的中空纖維膜，其特征在于，步驟(1)中，超高分子量聚乙烯凍膠是將原料在常溫混合釜中混合均勻后再通入高溫混合釜中溶脹制備的；高溫混合釜混合溫度為120～160℃，混合時間為10～100min，混合轉速為10～100rpm。