[发明专利]一种聚四氟乙烯膜疏油改性方法

说明书

本发明公开了一种聚四氟乙烯膜疏油改性方法，将PTFE平板膜在含磺酸基的亲水试剂和氟化剂疏油试剂的溶液中分别浸润５分钟后，在烘箱中60℃干燥。改性后的膜具备良好的亲水性能和油水分离性能。在一定范围内，随着疏油剂浓度的增加，截留率、抗污染性也相应提高。

技术领域

本发明涉及膜制备领域。

背景技术

石油化工、海上运输、医药、食品和机械制造等行业产生了大量的含油废水，如游离油（＞150μｍ）、 分散油（ 20-150μｍ）、乳化油和溶解油（＜20μｍ），严重危害水资源。为满足环境和经济需求，需将含油废水进行分离，以便进行回收处理。现常用的油水分离方法包括物理法（离心分离法、粗颗粒化法），物理化学法（气浮法、吸附法），化学法（絮凝法、电化 学法、高级氧化法）和生化法（活性污泥法、生物膜法）。但这些方法存在能耗高、使用寿命短、分离效率低等问题，且对于乳化油，尤其是液滴粒径小于２０μｍ的表面活性剂稳定的微乳液，分离效果不佳， 因此需要进一步处理。油水分离材料的研究本质是对材料界面进行设计的过程。利用特殊的润湿性设计新型材料是一种有效、简便的方法，使新型材料表面对水相或者油相具有高效、智能的选择性。近年来，特种润湿性材料的发展已成为油水分离材料研究的一个热点。两种特殊的可润湿材料适用于油水分离：疏水－亲油材料，亲水－疏油材料；膜技术在乳化液分离中的应用已显示出巨大的潜力，膜分离技术装置简单，具有便于操作、分离效率高和能耗 低特点。文献中在四氢呋喃－三元混合缓冲液中，在疏水PTFE膜表面沉积聚多巴胺，设计出一种新型的具有亲水性和水下超油性的聚合物复合膜。在疏水聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜上高效沉积了高碘酸钠氧化的聚多巴胺（PDA）涂层，使其具有超亲水性和水下超油性，可用于乳液分离。将膜分离技术应用在油水分离中有诸多优点，但仍存在一些缺陷，如低通量、膜污染等。PTFE平板膜具备亲油疏水性、孔隙率高等优点，是一种极具潜力的膜材料。

发明内容

本发明的目的是通过亲水改性和疏油改性，提高PTFE平板膜的耐污染性，研究亲水改性、疏油改性对PTFE平板膜结构和油水分离性能的影响。

本发明的技术方案：

一种聚四氟乙烯膜疏油改性方法，将PTFE平板膜在含磺酸基的亲水试剂和氟化剂疏油试剂的溶液中分别浸润５分钟后，在烘箱中60℃干燥。

改性方法先用疏油剂再用亲水剂处理。氟化剂为全氟辛基三甲氧基硅烷（PFTMS）,全氟辛基三氯硅烷（FOTS），全氟癸基丙烯酸酯（PFDAE）。

疏油试剂浓度为1-5wt.%。

用改性后的膜进行油水分离实验。

水包油乳液制备：在0.2ｗｔ％的机油－水的混合体系中 加 入 0.1ｇ吐温-80试剂，3000ｒ/min 搅拌１ｈ得到室温下稳定的水包油乳液。用油水分离装置对水包油乳液进行分离实验。

有益效果：具备良好的亲水性能和油水分离性能。在一定范围内，随着疏油剂浓度的增加，截留率、抗污染性也相应提高。

具体实施方式

实施例1

将PTFE平板膜在含磺酸基的亲水试剂和含油酯键的疏油试剂的溶液中分别浸润５分钟后，在烘箱中60℃干燥。

改性方法先用疏油剂再用亲水剂处理。氟化剂为全氟辛基三甲氧基硅烷（PFTMS）。

用改性后的膜进行油水分离实验

水包油乳液制备：在0.2ｗｔ％的机油－水的混合体系中 加 入 0.1g吐温-80试剂，3000ｒ/min 搅拌１ｈ得到室温下稳定的水包油乳液。用油水分离装置对水包油乳液进行分离实验。

疏油剂浓5.0ｗｔ％，截留率90.4％，水通量从2766L/（ｍ^２·ｈ）。

实施例2