[发明专利]一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法及由其形成的改性聚乙烯膜

说明书

本发明提供一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法及由其形成的改性聚乙烯膜，包括如下步骤：1）将聚乙烯微孔膜置于低压等离子体处理仪中处理；2）然后在处理后的聚乙烯微孔膜的表面涂覆PVA溶液，加热交联。本发明将低压等离子体技术和交联涂覆相结合对聚乙烯微孔膜表面亲水改性，既能提高亲水改性效果，又可有效解决时效性问题；压等离子和交联涂覆处理聚乙烯微孔膜表面，处理工艺简单、高效、节水节能，适合工业化生产；是一种简单易行，适于规模化的改性方法。

技术领域

本发明涉及膜表面改性领域，特别是涉及一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法。

背景技术

高分子材料由于其较宽的分子量分布﹑较轻的质量﹑较小的密度﹑优异的机械性能﹑绝缘性能以及结构多变等特点而受到人们的广泛关注。但是表面和界面问题，尤其是表面润湿性问题限制了高分子材料的广泛应用。为适应对材料的需求，有必要对聚合物材料表面进行润湿性改性。聚乙烯膜具有良好的热稳定性、化学稳定性和机械性能，相对于常用的膜材料如聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜和聚酰亚胺等，聚乙烯具有价格低廉的特点。但聚乙烯本身的强疏水特性，导致其在水处理过程中对液体不浸润，存在着无法被润湿的瓶颈，因而在水处理应用过程中受到很大的限制。虽然通过加入甲醇﹑乙醇等低表面张力的有机溶剂可以预先把聚乙烯材料润湿，而后去除溶剂进行使用，但这种方式过于繁琐，不便于长期大规模使用。同时现在大量的研究工作表明，膜表面的亲水改性是提升分离膜抗污染能力极为有效的方法，采用有效的改性手段，提高聚乙烯膜亲水性并抑制膜表面污染物的吸附对于聚乙烯膜的大范围应用势在必行。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法及由其形成的聚乙烯膜，用于解决现有技术中聚乙烯膜强疏水性不易应用的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明提供一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法，包括如下步骤：

1)将聚乙烯微孔膜置于低压等离子体处理仪中处理；

2)然后在处理后的聚乙烯微孔膜的表面涂覆PVA溶液，加热交联。

优选地，所述的聚乙烯微孔膜为平板膜或中空纤维膜。

优选地，在步骤1)前对聚乙烯微孔膜进行前处理，前处理为对聚乙烯微孔膜进行清洗并干燥。更优选地，所述清洗为先采用有机溶剂清洗再采用水清洗。更优选地，所述有机溶剂为丙酮。更优选地，采用丙酮和水清洗的时间均为5～30min。

优选地，低压等离子体处理仪中的处理气氛为氮气、氧气、氢气、氨气﹑二氧化碳或二氧化硫。

优选地，低压等离子体处理仪的处理功率为40～300W，处理压强为10Pa～100Pa，处理时间为10～600s。

优选地，PVA溶液包括PVA﹑H₂O和戊二醛；以PVA溶液的总质量为基准计，所述PVA的质量分数为0.1wt～10wt％。优选地，以PVA溶液的总质量为基准计，所述戊二醛的质量分数为0.01wt％～3wt％。水为溶剂。优选地，所述PVA溶液的pH为2～6。

优选地，步骤2)中，加热温度为30℃～110℃。优选地，步骤2)中，加热时间不超过60min。

优选地，步骤2)中，聚乙烯微孔膜的单面或双面涂覆PVA溶液。

一种改性聚乙烯膜，采用如上述所述的方法制备获得。

优选地，所述改性聚乙烯膜的接触角为50°～70°。

优选地，所述改性聚乙烯膜的纯水通量为100～550L/m²h bar。

与现有技术相比，本发明的优点在于：