[發明專利]一種含氟聚合物中空纖維多孔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110257878.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112973459B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 游彥偉;魏漢輝;趙偉國;王世宇;孫家寬
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D69/08;B01D71/32;B01D71/34
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1.一種用于制備含氟聚合物中空纖維多孔膜的外層紡絲液，包括：

含氟聚合物樹脂5～40％；

稀釋劑55～90％；

致孔劑5～30％；

改性氧化石墨烯0～10％；

所述改性氧化石墨烯為一面經親水鏈段聚合物改性，另一面經疏水鏈段聚合物改性的，單面親水、單面疏水的兩親性氧化石墨烯；其制備過程包括：氧化石墨烯片層首先通過靜電相互作用組裝在陽離子聚合物微球表面，通過ATRP聚合反應單面接枝親水鏈段聚合物，再使用溶劑去除微球，使氧化石墨烯另一面暴露，經ATRP聚合反應單面接枝疏水鏈段聚合物，得到兩親性氧化石墨烯。

2.根據權利要求1所述的外層紡絲液，其特征在于，包括：

含氟聚合物樹脂15～30％；

稀釋劑60～70％；

致孔劑5～10％；

改性氧化石墨烯1～5％。

3.根據權利要求1或2所述的外層紡絲液，其特征在于，所述陽離子聚合物微球為聚丙烯酰胺微球。

4.根據權利要求1或2所述的外層紡絲液，其特征在于，所述親水鏈段聚合物包括聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)、聚丙烯酸、聚N-異丙基丙烯酰胺和聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯中的一種或多種；和/或：

所述疏水鏈段聚合物包括聚甲基丙烯酸三氟乙酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸二茂鐵甲酰氧基乙酯中的一種或多種。

5.根據權利要求1-2任一項所述的外層紡絲液，其特征在于，含氟聚合物樹脂包括聚偏氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物及乙烯-三氟氯乙烯共聚物中的至少一種。

6.根據權利要求1-2任一項所述的外層紡絲液，其特征在于，所述稀釋劑包括乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯、癸二酸二丁酯、三乙酸甘油酯、二乙二醇單乙醚醋酸酯、環丁砜、PolarClean中的至少一種。

7.根據權利要求1-2任一項所述的外層紡絲液，其特征在于，所述致孔劑為有機/無機復配致孔劑，有機致孔劑包括聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種，無機致孔劑包括氯化鋰、氯化鉀和氯化鈣中的至少一種。

8.根據權利要求7所述的外層紡絲液，其特征在于，所述有機/無機復配致孔劑中，有機致孔劑與無機致孔劑質量比為1:1～10:1。

9.一種含氟聚合物中空纖維多孔膜的制備方法，包括：

1)外層紡絲液制備：

按照權利要求1-8任一項所述的外層紡絲液的組成制備外層紡絲液；

2)編織管預浸潤

將有機液體與水按一定質量比混合得到預浸潤液，將預浸潤液加熱至一定溫度后，將編織管通過預浸潤液進行預浸潤；

3)中空纖維膜制備：

基于熱致相分離法，將步驟1)中得到的外層紡絲液經螺桿紡絲機擠出，形成均勻鑄膜液，經噴絲頭與步驟2)中經預浸潤的編織管接觸后，同時擠出，經一定高度空氣浴固化后，冷卻成型，再經卷繞、萃取、水洗、干燥、熱定型后得到高強度含氟聚合物中空纖維多孔膜。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，步驟2)中，所述有機液體包括二甲基亞砜、γ-丁內酯、磷酸三乙酯中的至少一種，有機液體與水的混合液中，有機液體質量比為10～50％，所述預浸潤液加熱后的溫度為20～150℃。

11.根據權利要求9或10所述的方法，其特征在于，步驟3)中，所述噴絲頭空腔高度為5～10cm，噴絲頭直徑為0.5～2.5mm，空氣浴高度為5～15cm，卷繞速度為5-30m/min。

12.根據權利要求9-11任一項所述的方法制備的含氟聚合物中空纖維多孔膜。