[发明专利]一种气相二氧化硅作为致孔剂制备PVC微滤膜的方法

说明书

本发明涉及高分子分离膜技术领域，具体涉及一种气相二氧化硅作为致孔剂制备PVC微滤膜的方法，通过制备PVC、N,N‑二甲基乙酰胺、气相二氧化硅的质量百分比为0.1～0.16:0.78～0.86:0.03～0.07的铸膜液制备PVC微滤膜。由于气相二氧化硅不溶于水，铸膜液中的N，N‑二甲基乙酰胺是亲水性物质，使气相二氧化硅在膜材料中形成一个非连续相，当非连续相较多并且能相互连通时形成贯穿膜横截面的过滤孔。本发明的气相二氧化硅作为致孔剂制备PVC微滤膜的方法，首先提高了制得的PVC微滤膜的孔径，且孔径均匀，满足微滤膜的广泛应用要求。同时气相二氧化硅和铸膜液相容性很好，不会产生沉淀等相分离，制备过程简便。

技术领域

本发明涉及高分子分离膜技术领域，具体涉及一种气相二氧化硅作为致孔剂制备PVC微滤膜的方法。

背景技术

微滤膜是指孔径在0.1～1 μm的分子筛膜，依靠膜两侧的压差为传质动力进行筛分截留，广泛应用于医药、食品、生物技术等领域。微滤膜依照成膜材料分为无机微滤膜和高分子微滤膜，高分子微滤膜主要指聚氯乙烯（PVC）微滤膜、聚偏氯乙烯（PVDF）微滤膜、聚丙烯（PP）微滤膜、聚砜（PSF）微滤膜，制备高分子微滤膜的方法主要有溶出法、热致相法、拉伸成孔法、浸涂法及相转化法等，其中由于相转化法操作简便、成膜效果好，应用最多。在相转化法中，为改善膜的结构和性能，提高孔径结构，需在铸膜液中加入致孔剂。常用致孔剂有氯化锂、磷酸，聚乙烯吡络烷酮等，主要原理在于氯化锂、磷酸、聚乙烯吡络烷酮等具有亲水作用，可以促进有机溶剂在水中的溶解，提高膜的孔隙度。但是由这些致孔剂形成的膜孔径较小且致密，所得微滤膜的孔径接近或处于超微滤膜/超滤膜的孔径范围内，限制了微滤膜的应用。中国专利CN102806020A，公布日2012年12月5日，专利名称一种高通量管式微滤膜的制备方法，公开了利用聚偏氯乙烯、致孔剂、添加剂和溶剂混合制备铸膜液通过相转化法制备微滤膜的方法，其中所用致孔剂为聚乙烯吡络烷酮、 聚乙二醇、丙酮、乙醇、乙二醇、一缩二乙二醇中的一种或两种以上任意比例混合物，具有良好的亲水性，所得微滤膜的孔径较小，无法满足广泛应用。

发明内容

针对现有氯化锂、磷酸、聚乙烯吡络烷酮等作为致孔剂制备的微滤膜的孔径致密，限制了微滤膜的广泛应用，本发明的目的在于提供一种利用气相二氧化硅作为致孔剂制备PVC微滤膜的方法，采用气相二氧化硅作为致孔剂制备的PVC微滤膜的孔径均匀，且相对现有致孔剂的孔径疏松且大，满足微滤膜的应用要求。

本发明提供如下的技术方案：

一种气相二氧化硅作为致孔剂制备PVC微滤膜的方法，包括以下步骤：

（1）将PVC粉末50～70 ℃加热干燥，干燥时间24 h，然后取出置于干燥皿中备用；

（2）向N，N-二甲基乙酰胺中添加干燥后的PVC粉末、气相二氧化硅，制备铸膜液；

（3）将铸膜液搅拌至PVC、气相二氧化硅完全溶解，得均相化的铸膜液；

（4）将均相化的铸膜液冷却至50～70 ℃；

（5）对冷却后的铸膜液脱泡处理，将脱泡后的铸膜液刮成均匀的液膜，然后置于凝固浴中制得PVC微滤膜。

气相二氧化硅不溶于水，铸膜液中的N，N-二甲基乙酰胺是亲水性物质，这样使气相二氧化硅在处于凝固浴中的膜材料中形成一个非连续相，当非连续相较多并且能相互连通时形成贯穿膜横截面的过滤孔。同时大分子微粒与高分子聚合物PVC互不相溶，隔断了聚合物的链接，使得铸膜液的均相液膜从连续相变为非连续相，从而提高微滤膜的孔径大小。