[发明专利]一种聚偏氟乙烯亲水拉伸膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚偏氟乙烯亲水拉伸膜的制备方法.包括以下步骤:(1)将PVDF、亲水SiO₂溶于DMF和丙酮中先加热搅拌3‑4h再不加热搅拌18‑20h，获得PVDF溶液，静电纺丝成PVDF纳米膜；(2)将PVP和KH560按一定量加入去离子水中搅拌，配成亲水整理剂；(3)将PVDF纳米膜放在乙醇中浸润后置于亲水整理剂中，干燥后进行纵向和横向拉伸即得到聚偏氟乙烯亲水拉伸膜。本发明得到的聚偏氟乙烯膜亲水效果优良，且水通量较高,可用于液体过滤、水过滤等领域。

技术领域

本发明属于功能性纳米膜的制备方法.具体涉及一种聚偏氟乙烯亲水拉伸膜的制备方法。

背景技术

近年来,非织造发展迅速，其中静电纺纳米纤维膜越来越受人们关注，在多个领域都有所应用，增长速度极快。静电纺纳米纤维膜在当前生活中的应用无处不在,如口罩生产、空气净化器滤芯、面膜布、纳米纤维膜净水器、防霾窗等,已为我们提供了无数的便利.静电纺聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜具有比表面积大、孔隙率高和电解液润湿性好、耐酸碱性好等优点，但由于聚偏氟乙烯本身没有亲水基团，膜自身显示为强疏水性，使得聚偏氟乙烯纳米膜在水过滤、油水分离等要求产品具有亲水性能的领域中受到阻碍。

通过后整理手段对聚偏氟乙烯纳米膜进行后整理以赋予其亲水性的方法具有操作工序简便、对设备要求低、效率高等优点﹐引起了研究者们的关注。然而,大多数研究者选用的后整理亲水整理剂大多为表面活性剂，表面活性剂处理后的聚偏氟乙烯纳米膜亲水性良好,但存在水通量不是很高，过滤效率太低等问题,而许多聚偏氟乙烯纳米膜都是用于水过滤或油水分离等，工业上使用若效率太低会使得成本较高，不划算等等，基于此，如何开发高水通量的聚偏氟乙烯亲水膜己成为聚偏氟乙烯纳米膜改性的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚偏氟乙烯亲水拉伸膜的制备方法,首生制备聚偏氟乙烯(PVDF)和亲水二氧化硅(SiO₂)共混膜,然后配置聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)的亲水整理剂，将PVDF膜润湿后放入亲水整理剂中，之后取出烘焙进行拉伸，充分利用KH560把亲水SiO₂和PVP连接起来，赋予聚偏氟乙烯纳米膜亲水性，然后通过成膜后拉伸工艺使得聚偏氟乙烯亲水膜的亲水粒子得到进一步固化，同时使得聚偏氟乙烯亲水膜单位面积孔径增加、体积增加、尺寸稳定，提高水通量；通过该整理的聚偏氟乙烯亲水拉伸膜可适用于水过滤、油水分离等领域。

本发明采用的技术方案如下：

一种聚偏氟乙烯亲水拉伸膜的制备方法，包括如下步骤:

(1)将PVDF、亲水SiO₂溶于DMF和丙酮中，加热到70℃搅拌3-4h,使得PVDF粉末更容易溶解，然后不加热搅拌18-20h，充分搅拌后获得PVDF溶液，静电纺丝成PVDF纳米膜；

(2)将PVP和KH560一起加入去离子水中搅拌，配成亲水整理剂；

(3)将步骤(1)获得的PVDF纳米膜放在乙醇中浸润1-2min后置于步骤(2)得到的亲水整理剂中，取出后焙烘干燥，然后对纵向和横向分别进行拉伸，且控制纵向和横向分别拉伸到原来相应长度的115％-125％。即得到聚偏氟乙烯亲水拉伸膜。

上述技术方案中，进一步的，所述步骤(1)中获得的PVDF溶液中的亲水SiO_2,的质量：PVDF的质量＝1:100，由于加入了亲水SiO₂可以有效增加亲水性，同时增加导电性使得纤维直径变细。

进一步的，所述步骤(1)中获得的PVDF溶液中的DMF_,的质量：丙酮的质量＝1:1，丙酮的加入提高了挥发性，使得纤维不易黏连。

进一步的，步骤(1)中获得的PVDF溶液中，使得PVDF浓度为10wt％。