[发明专利]一种聚偏氟乙烯疏水分离膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离膜及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种聚偏氟乙烯疏水分离膜及其制备方法，属于疏水分离膜技术领域。

背景技术

近几十年来，高分子膜广泛应用在各种气体、液体分离领域，如微滤、超滤、反渗透和纳滤，而聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其优异的综合性能成为应用最广泛的高分子膜之一。聚偏氟乙烯 (PVDF)具有良好的热稳定性、化学稳定性和机械强度。聚偏氟乙烯 (PVDF)膜主要的制备方法为相转化法。在相转化制备过程中，聚(PVDF)膜的结构及性能受铸膜液组成的影响，而添加剂是其主要因素之一。在铸膜液中添加适合的添加剂是制备适当结构和渗透性能膜最简便和最有效的方法。不同添加剂的种类、含量及分子量的不同对聚砜膜结构影响较大。而通过对其表面进行疏水化处理可以显著提高其疏水性。

目前，PVDF亲水微孔膜已成功地应用于化工、纺织、食品、生化等工业领域。PVDF疏水微孔膜在膜蒸馏等领域显示出广阔的应用前景，但由于PVDF材料本身疏水性能的限制，使其在膜分离的应用中仍然存在膜亲水渗透、不耐污染等问题。因此对PVDF膜进行超疏水改性以提高其疏水性能和抗污染性成为人们研究的主要方向。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中聚偏氟乙烯亲水微孔膜不耐污染的问题，提供一种聚偏氟乙烯疏水分离膜，该分离膜具有疏水性，可抗污染。

为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：

一种聚偏氟乙烯疏水分离膜，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：

聚偏氟乙烯15-20份

N，N－二甲基甲酰胺 75-85份

正丁醇3-5份

醋酸丁酯3-5份

磷酸三丁酯3-5份

聚乙二醇PEG-10005-10份

无水氯化锂3-5份

氯化钠3-5份

去离子水300-500份

酒精5-10份

异丙醇5-10份

疏水涂覆液2-5份。

一种聚偏氟乙烯疏水分离膜的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：

A、按配方要求精确称取聚偏氟乙烯于盛有预先称量好的N，N－二甲基甲酰胺磨口瓶内，让其充分溶胀1-2h；溶胀后于65℃热水浴中震荡溶解3-4h；

B、逐渐加入正丁醇、醋酸丁酯、磷酸三丁酯、聚乙二醇PEG-1000、无水氯化锂、氯化钠；继续于65℃热水浴中震荡混合溶解2-3h；将得到的溶解液冷却、过滤、脱泡得铸膜液，备用；

C、在环境温度为25-30℃、湿度小于70%的条件下，用笔直的玻璃棒在光洁的玻璃板上刮膜，调节玻璃棒与玻璃板间距为80-100μm；刮好的膜在空气中静置5-10 s后放入去离子水、酒精和异丙醇组成的凝固浴中，待膜片从玻璃板上脱离后将膜片移入新的去离子水中浸泡；

D、以大量水洗所制备的膜将其中的溶剂、添加剂去除；于20-30℃下真空干燥12h；将干燥好的膜铺于干燥水平的洁净表面，涂覆预先制备好的疏水涂覆液，自然风干24h，即得聚偏氟乙烯疏水分离膜。

本发明带来的有益技术效果：

本发明以N，N－二甲基甲酰胺为溶剂，铸膜液介质为水。以有机小分子无水乙醇、异丙醇磷酸三丁酯，有机大分子聚乙二醇PEG-1000和无机小分子无水氯化锂、NaCl等为添加剂来调节膜结构，先制备出制备出具有较佳孔结构、较佳的截留率和较大水通量的聚偏氟乙烯(PVDF)亲水分离膜，再通过涂覆工艺以提高膜的疏水性，制备了PVDF超疏水分离膜。

具体实施方式

实施例1

一种聚偏氟乙烯疏水分离膜，包括以下按照重量份数计的原料：

聚偏氟乙烯15份

N，N－二甲基甲酰胺 75份

正丁醇3份

醋酸丁酯3份

磷酸三丁酯3份

聚乙二醇PEG-10005份

无水氯化锂3份

氯化钠3份

去离子水300份

酒精5份

异丙醇5份

疏水涂覆液2份。

实施例2

一种聚偏氟乙烯疏水分离膜，包括以下按照重量份数计的原料：

聚偏氟乙烯20份

N，N－二甲基甲酰胺 85份

正丁醇5份

醋酸丁酯5份

磷酸三丁酯5份

聚乙二醇PEG-100010份

无水氯化锂5份

氯化钠5份

去离子水500份