[发明专利]聚丙烯酸－聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂的制备工艺

摘要

本发明提供一种聚丙烯酸－聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂的制备工艺，采用聚偏氟乙烯、丙烯酸、N，N－二甲基乙酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酰胺、对苯二甲酰等试剂为原料，通过溶液热诱导聚合和相转移共混技术，在聚偏氟乙烯分离膜和树脂中均匀掺杂丙烯酸聚合物。该工艺改善了常规聚偏氟乙烯微滤分离膜和树脂的亲水性能，提高了聚偏氟乙烯微滤分离膜和树脂的处理性能。具有操作简单、共混均匀等优点，克服了常规接枝改性技术对分离膜和树脂微孔结构和过滤通量产生不良影响的缺点。聚丙烯酸－聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂提高了聚偏氟乙烯微滤分离膜和树脂对饮用水净化的效率，拓展了聚偏氟乙烯微滤分离膜污水处理与利用的应用领域，同时为污泥处置与利用中重金属污染物的去除提供技术支撑。

主权项

1.一种聚丙烯酸-聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂的制备工艺，采用聚偏氟乙烯、丙烯酸、N，N-二甲基乙酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酰胺、对苯二甲酰试剂为原料，通过溶液热诱导聚合和相转移共混技术，在聚偏氟乙烯分离膜和树脂中均匀掺杂丙烯酸聚合物，使聚偏氟乙烯分离膜和树脂中均匀共混具有亲水性能与离子交换性能的羧酸基官能团，其特征在于：该制备工艺包括以下步骤：1)所采用的共混铸液组成为：a.丙烯酸50～80ml/L，丙烯酰胺15～25g/L，对苯二甲酰10～15g/L，聚乙烯吡咯烷酮30～50g/L，聚乙二醇5～20g/L，聚偏氟乙烯100～130g/L；b.所用溶剂为N，N-二甲基乙酰胺；c.化学铸液的配制可以在空气中进行，也可以在惰性气体氮气的保护下进行；d.各试剂的加入顺序是：首先是聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，然后是丙烯酸、丙烯酰胺，最后是对苯二甲酰；2)聚丙烯酸-聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂的制备：a.聚丙烯酸-聚偏氟乙烯共混分离膜和共混树脂的制备采用溶液热诱导聚合和相转移共混技术，控制共混铸液温度为50℃～60℃中，首先使聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇充分溶解，再加入丙烯酸、丙烯酰胺，使其溶解，最后加入对苯二甲酰；待铸液中各组分充分溶解后，缓慢升高铸液温度，控制温度在70℃～80℃，2h后将共混铸液置于水浴中脱泡3～5h，水浴温度为40℃～50℃；b.平板共混膜是在光滑的玻璃上用医用刮刀制膜，然后在水冷凝浴中成膜；中空纤维共混膜是用纺丝机拉制，芯液为5％乙醇水溶液，流速为1.2～1.8ml/min，铸液挤出速率为1.3～1.5ml/min，每分钟制得的纤维丝长度为35米，冷凝浴为经微滤膜处理后的自来水，水温为35℃～45℃；聚丙烯酸-聚偏氟乙烯共混树脂的制备过程为：将(a)步骤脱泡后的铸液用滴管逐滴加入到去离子水中，并缓慢搅拌，铸液滴加速度不能过快，必须等上一滴铸液进入去离子水中，才能滴加下一滴铸液，共混微球的粒度为1.5～2mm，平均孔径为0.23μm；c.聚丙烯酸-聚偏氟乙烯中空纤维共混膜、平板共混膜以及共混树脂首先用去离子水浸泡48h，然后浸泡在0.1～0.5mol/L的盐酸溶液中24h，取出洗净后浸泡在浓度为0.5～2％的过氧化氢水溶液中保存。