[发明专利]一种亲疏水双层聚偏氟乙烯膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种亲疏水双层聚偏氟乙烯膜的制备方法，通过配制具有低临界溶解温度的高分子铸膜液及亲水改性的高分子溶液，在合适喷丝头中同时挤出纺制中空纤维膜，获得结构易于调控的亲疏水双层中空纤维膜。制膜过程中的相分离过程既包含疏水层基于低临界溶解温度的热致分相机理，又包含亲水层的非溶剂致相分离机理。本发明制备的亲疏水双层膜结构，其亲疏水两层界面间结合紧密，无分层现象，且膜具有孔隙率高、疏水层薄的特点，用于膜蒸馏过程，降低了膜内蒸汽传质距离，减小了传质阻力，增大了膜的渗透通量，同时降低了温差极化和传热损失，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种亲疏水双层聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)配制具有低临界溶解温度(LCST)的聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液：按高分子PVDF质量百分含量为5％‑40％，第二种高分子的质量百分含量为1％‑20％，溶剂质量百分含量为50％‑85％，小分子致孔剂的质量百分含量为1％‑20％配置合适浓度的PVDF铸膜液，首先将小分子致孔剂完全溶解于溶剂中，之后加入PVDF和第二种高分子，搅拌加热溶解形成完全溶解的、具有低临界溶解温度(LCST)的高分子PVDF铸膜液体系，静置脱泡保温待用；2)配制亲水改性的PVDF铸膜液：按PVDF质量百分含量为8％‑30％，聚乙烯醇(PVA)为PVDF含量的10‑30％，溶剂质量百分含量为65％‑88％，致孔剂聚乙二醇400的质量百分含量为5‑20％配置合适浓度的亲水改性PVDF铸膜液，将PVDF、PVA及致孔剂加入溶剂中，于90℃下充分搅拌溶解形成完全溶解的高分子铸膜液，静置脱泡保温待用；3)将上述配制好的两个不同的PVDF铸膜液于三通道结构的喷丝头中同时挤出纺制中空纤维初生态膜丝，喷丝头的内层通道为芯液通道，最外层通道为具有LCST温度的PVDF铸膜液通道，中间层通道为亲水改性的PVDF铸膜液通道。控制两个铸膜液和芯液的流量、温度以及纺丝速度，在空气段停留一定时间后浸入一定温度的外凝胶浴中，初生态膜发生相分离并完全固化成膜，再将膜丝缠绕在卷膜机上；4)将膜置于水中进一步把膜内的溶剂及小分子致孔剂等完全溶出，之后将膜用过硫酸铵水溶液于一定温度下进行热处理，再用蒸馏水浸泡，最后将膜冷冻干燥，即得到本发明的一种亲疏水双层聚偏氟乙烯膜。