[發明專利]一種聚偏氟乙烯親水拉伸膜的制備方法

有效

• 申請號: 202110246376.0
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112999895B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 馮建永;許瑞祥;李圣泉;張凌霄;王文富
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學;杭州帝凡過濾技術有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D67/00;B01D69/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種聚偏氟乙烯親水拉伸膜的制備方法.包括以下步驟:(1)將PVDF、親水SiO₂溶于DMF和丙酮中先加熱攪拌3?4h再不加熱攪拌18?20h，獲得PVDF溶液，靜電紡絲成PVDF納米膜；(2)將PVP和KH560按一定量加入去離子水中攪拌，配成親水整理劑；(3)將PVDF納米膜放在乙醇中浸潤后置于親水整理劑中，干燥后進行縱向和橫向拉伸即得到聚偏氟乙烯親水拉伸膜。本發明得到的聚偏氟乙烯膜親水效果優良，且水通量較高,可用于液體過濾、水過濾等領域。

技術領域

本發明屬于功能性納米膜的制備方法.具體涉及一種聚偏氟乙烯親水拉伸膜的制備方法。

背景技術

近年來,非織造發展迅速，其中靜電紡納米纖維膜越來越受人們關注，在多個領域都有所應用，增長速度極快。靜電紡納米纖維膜在當前生活中的應用無處不在,如口罩生產、空氣凈化器濾芯、面膜布、納米纖維膜凈水器、防霾窗等,已為我們提供了無數的便利.靜電紡聚偏氟乙烯(PVDF)纖維膜具有比表面積大、孔隙率高和電解液潤濕性好、耐酸堿性好等優點，但由于聚偏氟乙烯本身沒有親水基團，膜自身顯示為強疏水性，使得聚偏氟乙烯納米膜在水過濾、油水分離等要求產品具有親水性能的領域中受到阻礙。

通過后整理手段對聚偏氟乙烯納米膜進行后整理以賦予其親水性的方法具有操作工序簡便、對設備要求低、效率高等優點﹐引起了研究者們的關注。然而,大多數研究者選用的后整理親水整理劑大多為表面活性劑，表面活性劑處理后的聚偏氟乙烯納米膜親水性良好,但存在水通量不是很高，過濾效率太低等問題,而許多聚偏氟乙烯納米膜都是用于水過濾或油水分離等，工業上使用若效率太低會使得成本較高，不劃算等等，基于此，如何開發高水通量的聚偏氟乙烯親水膜己成為聚偏氟乙烯納米膜改性的研究熱點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚偏氟乙烯親水拉伸膜的制備方法,首生制備聚偏氟乙烯(PVDF)和親水二氧化硅(SiO₂)共混膜,然后配置聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)的親水整理劑，將PVDF膜潤濕后放入親水整理劑中，之后取出烘焙進行拉伸，充分利用KH560把親水SiO₂和PVP連接起來，賦予聚偏氟乙烯納米膜親水性，然后通過成膜后拉伸工藝使得聚偏氟乙烯親水膜的親水粒子得到進一步固化，同時使得聚偏氟乙烯親水膜單位面積孔徑增加、體積增加、尺寸穩定，提高水通量；通過該整理的聚偏氟乙烯親水拉伸膜可適用于水過濾、油水分離等領域。

本發明采用的技術方案如下：

一種聚偏氟乙烯親水拉伸膜的制備方法，包括如下步驟:

(1)將PVDF、親水SiO₂溶于DMF和丙酮中，加熱到70℃攪拌3-4h,使得PVDF粉末更容易溶解，然后不加熱攪拌18-20h，充分攪拌后獲得PVDF溶液，靜電紡絲成PVDF納米膜；

(2)將PVP和KH560一起加入去離子水中攪拌，配成親水整理劑；

(3)將步驟(1)獲得的PVDF納米膜放在乙醇中浸潤1-2min后置于步驟(2)得到的親水整理劑中，取出后焙烘干燥，然后對縱向和橫向分別進行拉伸，且控制縱向和橫向分別拉伸到原來相應長度的115％-125％。即得到聚偏氟乙烯親水拉伸膜。

上述技術方案中，進一步的，所述步驟(1)中獲得的PVDF溶液中的親水SiO_2,的質量：PVDF的質量＝1:100，由于加入了親水SiO₂可以有效增加親水性，同時增加導電性使得纖維直徑變細。

進一步的，所述步驟(1)中獲得的PVDF溶液中的DMF_,的質量：丙酮的質量＝1:1，丙酮的加入提高了揮發性，使得纖維不易黏連。

進一步的，步驟(1)中獲得的PVDF溶液中，使得PVDF濃度為10wt％。