[发明专利]一种改性纳米颗粒悬浮液及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种改性纳米颗粒悬浮液在制备PTFE或PVDF中空纤维膜中的应用，其特征在于，所述应用方法如下：在30-60 min时间内将10-100质量份改性纳米颗粒悬浮液喷射至100份连续机械搅拌的PTFE或PVDF粉体中，然后制备成中空纤维膜，所述改性纳米颗粒悬浮液的制备方法为将改性纳米颗粒制备成粉末并分散到异构十六烷中，具体包括以下步骤：

（1）将9-12体积份25-28 vt.%氨水溶液与16-26体积份去离子水溶液经超声分散混合5-10 min后，逐滴添加2-4质量份水性硅溶胶，超声分散5-10 min后获得pH值9-11的澄清混合溶液；

（2）将步骤（1）制备的混合溶液逐滴添加到180-220体积份挥发性有机溶剂中，超声5-10 min后再机械搅拌5-10 min，逐滴添加1-2体积份正硅酸四乙酯溶液，继续机械搅拌15-60 min，再逐滴添加0.5-2体积份改性剂，最后连续机械搅拌12-48 h后获得改性稳定溶液，所述改性剂为亲水或疏油改性剂，亲水改性剂是端基含有羧基、磺酸基、磷酸基、由含氧基团组成的醚键、羟基、羧酸酯中的任意一种聚合物，疏油改性剂包括烷基硅氧烷和氟烷基硅氧烷中的至少一种，端基为乙氧基、甲氧基或氯基；

（3）将步骤（2）制备的改性稳定溶液放入旋蒸仪中，在温度为50~60℃、转速为50~60 r/min条件下，旋蒸3~7 h，获得浓缩8~10倍的凝胶状浓缩液，最后将浓缩凝胶在冷冻干燥机中，-80℃下，真空条件下，冷冻干燥24~48 h，获得干燥的改性纳米颗粒粉末；

（4）将1-15质量份改性纳米颗粒粉末分散到100质量份异构十六烷中，用超声波细胞破碎机，在130~150W功率下，超声分散10-20 min，即可获得能稳定分散48 h以上的所述改性纳米颗粒悬浮液。

2.根据权利要求1所述的一种改性纳米颗粒悬浮液在制备PTFE或PVDF中空纤维膜中的应用，其特征在于，所述步骤（1）中水性硅溶胶pH值为4-5，所述水性硅溶胶为水性纳米二氧化硅溶胶，其中纳米二氧化硅质量浓度为15-30%，平均粒径5-20 nm，水性硅溶胶中纳米二氧化硅紧密结合成40-100 nm的链状颗粒或松散结合成40-100 nm的串珠状颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种改性纳米颗粒悬浮液在制备PTFE或PVDF中空纤维膜中的应用，其特征在于，所述步骤（2）中挥发性有机溶剂为醇类、酮类和醚类中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种改性纳米颗粒悬浮液在制备PTFE或PVDF中空纤维膜中的应用，其特征在于，所述喷射工艺为喷涂压力0.4-0.8 MPa，喷嘴直径0.5-2 mm。