[发明专利]PVDF中空纤维膜的改性方法

说明书

本发明公开了一种PVDF中空纤维膜的改性方法。本发明的发明人发现，选择了适当且适量的引发剂与反应溶液后，在超声波条件下对聚偏氟乙烯膜进行表面改性，能达到提高聚偏氟乙烯膜的亲水性和抗污染性的目的，为适于水处理领域和新能源电池领域的高性能聚偏氟乙烯的制备提供一定的理论依据。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种PVDF中空纤维 膜的改性方法。

背景技术

自1748年，Nollet注意到水会自然而然地扩散透过猪膀而进入 酒精中，人们开始注意到渗透现象。到1854年，Greham发表了分离 混合物可以运用膜渗析现象的相关文章后，膜分离技术的重要性在人 们内心留下了烙印，膜的研究得到了一定的重视。第二次世界大战后， 聚合物化学的发展促进了聚合物膜渗透现象的研究。在20世纪60年 代，洛布和索里拉金做出了世界上首张应用于海水淡化且拥有高通量 和高脱盐率的醋酸纤纸素膜。现如今，膜分离技术已应用于国民经济 中的医疗、水处理、环境治理、化工等多个领域中。然而，随着经济 快速发展，各个领域的设备、工具在不断地改革、创新、进步，一般 膜材料已不能够满足技术要求，如作为电池重要组成部分之一的隔膜 因其性能的局限而限制了电池更进一步的发展，于是出现了聚合物膜 通过基体改性和表面改性等手段改善膜的各方面被需求的性能，以使 膜得到更好的应用，同时希望可以减少实际使用中膜的损耗，从而降 低膜的使用成本。

随着世界科技的不断发展，膜分离技术得到了大力的发展，在水 处理、医疗、化工等领域中被广泛地应用。聚乙烯膜和聚丙烯膜是聚 烯烃膜中应用较为广泛的膜，而聚偏氟乙烯膜(PVDF)虽然拥有良好 的耐热性、化学稳定性、机械强度及成膜特性，但由于其材料本身的 非极性和低表面能导致其亲水性极差而限制了聚偏氟乙烯膜的应用 发展。另外，在实际应用中，高聚合物膜由于受到污染而进行多次清 洗，不仅费时费力，还会对膜造成损坏，增加了膜应用的成本，严重 影响到了膜的应用。因此，对聚偏氟乙烯膜进行改性处理以提高其亲 水性及抗污染性能是非常重要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种PVDF中空纤维膜的 改性方法，以克服现有技术的不足。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：PVDF中 空纤维膜的改性方法，包括如下步骤：

1)将PVDF中空纤维膜进行清洗后，在40℃下烘干至恒重；

2)将清洗烘干的PVDF中空纤维膜放入含有8％质量浓度过氧化 二苯甲酰的丙酮溶液中浸泡10-15h；取出膜丝，放置于室内自然通风 干，使丙酮溶剂充分挥发；将负载过氧化二苯甲酰的膜丝放入丙烯酸 浓度为8％的反应溶剂中，反应溶剂的温度为55-65℃，反应体系处 于氮气环境中，向反应体系施加超声，超声功率为400-1000W，脉冲 间隔on/off为3s/3s。

反应溶剂为丙烯酸质量浓度为8％的乙醇/水的溶液，乙醇与水按 照体积比1:1配比。

为了验证本发明的技术效果，发明人进行了如下实验：

实验材料与药品

外压式PVDF膜

丙烯酸(AA)

BPO

丙酮

无水乙醇

实验仪器

超声波细胞破碎仪

高温循环

工艺条件选择：

(1)清洗：将PVDF膜浸泡在无水乙醇溶液中，置于超声波清 洗仪中超声30min,以去除甘油、制膜过程中残留的化学物质以及表面 吸附的杂质；用蒸馏水多次冲洗原膜，再将膜置于蒸馏水中浸泡 30min,去除无水乙醇；将膜在40℃的鼓风干燥箱中烘干至恒重。