[发明专利]一种亲水性聚偏氟乙烯树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水性聚偏氟乙烯树脂的制备方法，包括：(1)将去离子水200～400份、VDF单体60～90份、共聚单体10～50份、分散剂0.05～1.5份、链转移剂0.1～0.5份、引发剂0.1～1.0份在搅拌转速50～80rpm下进行反应，反应温度为20～40℃，反应时间为12～24h，反应压力为2.0～4.5Mpa，得到悬浮聚合产物；(2)将步骤(1)得到的悬浮聚合产物洗涤、离心脱水、干燥，即得到亲水性聚偏氟乙烯树脂产品。本发明工艺简单，适于工业化，得到的产品制得的超滤膜具有较好的亲水性、较高的膜通量、较长的使用寿命且对金属离子有很好的去除效果。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种亲水性聚偏氟乙烯树脂的制备方法。

背景技术

聚偏氟乙烯(PVDF)由于具有较好的力学性能、耐热、耐化学腐蚀且易于成膜，使其对应的膜具有抗化学氧化性能及耐腐蚀性能优良，现在已经被广泛应用在制备微滤、超滤及反渗透膜等水处理膜领域。然而由于PVDF的强疏水性，使得PVDF膜有水通量低、容易被有机物污染及使用寿命短等缺陷，且常规的PVDF水处理膜对重金属离子几乎是没有去除效果，这些都严重限制了PVDF水处理膜的应用范围。

常规的对PVDF进行亲水性改性的方法有表面接枝、共混、化学及填充改性等办法。

如中国专利公开号CN107174979A，该专利公开了一种亲水性聚偏氟乙烯膜的制备方法，通过采用等离子体辐照工艺或化学表面处理工艺在聚偏氟乙烯膜的表面引入亲水性官能团，然后浸渍在纳米粉体的溶胶中，纳米粉体本身具有较好的亲水性同时纳米粉体的表面富集大量的羟基，所述聚偏氟乙烯的表面接枝改性后表面引入亲水性官能团，所述亲水性官能团与纳米粉体的金属键生成配位键，在聚偏氟乙烯表面掺杂纳米粉体，纳米粉体的表面具有大量的羟基，可以有效的提高聚偏氟乙烯表面的亲水性，有效提高聚偏氟乙烯水处理膜的使用效率和使用寿命，扩大亲水性的聚偏氟乙烯复合材料在水处理膜领域的应用。但这种方法工艺太过于复杂、成本较高，接枝的亲水基团易脱落，对重金属离子并未表现出良好的去除效果。

又如中国专利公开号CN101003004A，该专利公开了聚丙烯酸-聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂的制备工艺，将通过PVDF、丙烯酸及其他助剂混合均匀，通过溶液热诱导引发聚合，在PVDF树脂和PVDF水处理膜中均匀掺杂丙烯酸树脂。但这种方法存在制品老化稳定差的问题。

又如中国专利公开号CN104001432 A，该专利公开了一种纳米氧化锆粒子和纳米氧化钛粒子的聚偏氯乙烯杂化膜及其制备方法，将纳米氧化锆粒子和纳米氧化钛粒子均匀的填充到PVDF铸膜液中，经过熟化脱泡、刮膜及相分离制成薄膜，工艺简单，原料廉价易得，成本低。但存在表面的纳米粒子容易发生脱落，且对重金属离子几乎没有去除效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种亲水性聚偏氟乙烯树脂的制备方法。以本发明的方法制备得到的亲水性聚偏氟乙烯树脂制得的超滤膜拥有优良的水处理能力，对重金属离子有很好的去除效果，且制品老化稳定良好，不易被微生物分解。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种亲水性聚偏氟乙烯树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)悬浮聚合

将去离子水200～400份、偏氟乙烯(VDF)单体60～90份、共聚单体10～50份、分散剂0.05～1.5份、链转移剂0.1～0.5份、引发剂0.1～1.0份在搅拌转速50～80rpm下进行反应，反应温度为20～40℃，反应时间为12～24h，反应压力为2.0～4.5Mpa，得到悬浮聚合产物；

(2)悬浮聚合产物的后处理

将步骤(1)得到的悬浮聚合产物洗涤、离心脱水、干燥，即得到亲水性聚偏氟乙烯树脂产品。

步骤(2)中所述洗涤优选为先用20～30℃去离子水洗涤，再用60～80℃的去离子水洗涤。