表面亲水性改性薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种表面亲水性改性薄膜及其制备方法，制备包括：提供一基膜结构，并对基膜结构进行放卷电晕处理；提供包含亲水性粘结物质的混合液，并将混合液涂覆在处理后的基膜结构的至少一表面上；对上述结构进行烘干处理，以得到表面亲水性改性薄膜，包括基膜结构以及亲水性表面粘结层。本发明专利技术提供一种表面亲水性改性的薄膜及其制备方法，采用含有亲水性粘结物质的溶液对基膜结构进行处理，形成亲水性粘结层，具有良好的浸润亲水性以及良好的粘结特性，可以将涂层仅局限于基膜结构的表面，防止堵孔，可以保持基膜结构的微孔孔径及孔隙率不变，使多孔膜在保持原有孔径及孔隙率的基础上，拥有永久性的亲水表层，并能够维持很大的纯水通量。

Surface hydrophilic modified film and preparation method thereof

The invention provides a surface hydrophilic modified film and a preparation method thereof, which comprises: providing a base membrane structure and conducting unwinding corona treatment on the base membrane structure; providing a mixture containing a hydrophilic binder and coating the mixture on at least one surface of the treated base membrane structure; and baking the above structure. The surface hydrophilic modified film, including the structure of the base film and the hydrophilic surface adhesive layer, is obtained by dry treatment. The invention provides a surface hydrophilic modified film and a preparation method thereof. The structure of the base film is treated with a solution containing a hydrophilic adhesive material to form a hydrophilic adhesive layer. The coating has good wettability and hydrophilicity and good adhesion characteristics. The coating can be confined to the surface of the base film structure to prevent pore plugging. The pore size and porosity of the membrane structure can be kept unchanged, so that the porous membrane has a permanent hydrophilic surface layer on the basis of maintaining the original pore size and porosity, and can maintain a large pure water flux.

【技术实现步骤摘要】
表面亲水性改性薄膜及其制备方法
本专利技术属于多孔膜制备
，特别是涉及一种表面亲水性改性薄膜及其制备方法。
技术介绍
目前，多孔膜已在气体处理、液体处理等领域，尤其是水处理领域得到广泛应用。涉及到的行业多种多样，主要包括：石油，化工，制药，食品，电子，生物工程技术等。其中，给排水净化，污水净化，海水淡化等的核心部件就是利用多孔膜的筛分原理来进行的。为了使多孔膜能更好地发挥筛分作用，除了需要其有一定的孔隙率和孔径大小外，还需要其外表面及孔表面对需要处理的介质(例如水)，有良好的浸润性，从而保证在处理介质的过程中，介质能够顺利地通过孔道，有效降低通过阻力，防止介质的残留而造成堵孔，提高处理效率。对于用于水处理的多孔膜而言，希望其外表面及孔表面有良好的亲水性，即较低的接触角，在处理水介质的过程中，水能够快速地浸润并通过，即拥有很大的纯水通量。但是，常规的多孔膜材质多为疏水聚合物，如想用于水处理领域，必须对其进行亲水性改性。因此，如何提供一种表面亲水性改性薄膜及其制备方法，使多孔膜在保持原有孔径及孔隙率的基础上，拥有永久性的亲水表层，并能够维持很大的纯水通量实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种表面亲水性改性多孔膜及其制备方法，用于解决现有技术中多孔膜材质多为疏水聚合物，需要改性以及改性的多孔膜存在孔径及孔隙率的降低，不能得到永久亲水性多层膜以及纯水通量较低等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种表面亲水性改性薄膜的制备方法，包括如下步骤：1)提供一基膜结构，并对所述基膜结构进行放卷电晕处理；2)提供包含亲水性粘结物质的混合液，并将所述混合液涂覆在经步骤1)处理后的所述基膜结构的至少一表面上；以及3)对步骤2)得到的结构进行烘干处理，以得到表面亲水性改性薄膜，其中，所述表面亲水性改性薄膜包括所述基膜结构以及由所述混合液形成的位于所述基膜结构至少一表面上的亲水性表面粘结层。作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中，所述混合液的构成还包括一溶剂，且所述亲水性粘结物质溶于所述溶剂中形成所述混合液，其中，所述溶剂包括N，N二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、异丙醇、甲醇、乙醇以及正丙醇中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中，所述亲水性粘结物质包括羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺、乙基纤维素、聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯酸-乙烯醇共聚物、乙烯醇-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚乙烯醇缩丁醛的含乙烯醇链段聚合物、聚砜、聚醚砜以及聚芳砜中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，所述基膜结构包括无纺布及聚烯烃多孔膜中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述基膜结构包括所述无纺布，其中，所述无纺布的构成包括聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚酰胺纤维、聚醚砜纤维、聚醚酰亚胺纤维、粘胶纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯纤维以及聚氯乙烯纤维中的至少一种；所述无纺布的微孔孔径介于1000nm～10000nm之间，所述无纺布的孔隙率介于50％～90％之间。作为本专利技术的一种优选方案，所述基膜结构包括所述聚烯烃多孔膜，其中，所述聚烯烃多孔膜的构成包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物以及偏氟乙烯四氟乙烯六氟丙烯三元共聚物中的至少一种；所述聚烯烃多孔膜的微孔孔径介于10nm～1000nm之间，所述聚烯烃多孔膜的孔隙率介于20％～60％之间。作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，所述放卷电晕处理的处理电压介于4kV～6kV之间，处理线速度介于45m/min～55m/min之间；步骤3)中，所述烘干处理的烘干温度介于45℃～55℃之间，烘干时间介于0.8h～1.2h之间。作为本专利技术的一种优选方案，步骤3)中得到的所述表面亲水性改性薄膜的微孔孔径介于10nm～10000nm之间，孔隙率介于20％～90％之间，所述表面亲水性改性薄膜的表面接触角介于50°～60°之间，所述表面亲水性改性薄膜的纯水通量介于1000L/m2·h·0.1MPa～5000L/m2·h·0.1MPa之间。作为本专利技术的一种优选方案，步骤3)中得到的所述表面亲水性改性薄膜与步骤1)中提供的所述基膜结构的微孔孔径及孔隙率中的至少一项概呈相同。本专利技术还提供一种表面亲水性改性薄膜，所述表面亲水性改性薄膜包括基膜结构以及位于所述基膜结构至少一表面上的亲水性表面粘结层。作为本专利技术的一种优选方案，所述基膜结构包括无纺布及聚烯烃多孔膜中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述基膜结构包括所述无纺布，其中，所述无纺布的微孔孔径介于1000nm～10000nm之间，所述无纺布的孔隙率介于50％～90％之间；所述无纺布的构成包括聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚酰胺纤维、聚醚砜纤维、聚醚酰亚胺纤维、粘胶纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯纤维以及聚氯乙烯纤维中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述基膜结构包括所述聚烯烃多孔膜，其中，所述聚烯烃多孔膜的微孔孔径介于10nm～1000nm之间，所述聚烯烃多孔膜的孔隙率介于20％～60％之间；所述聚烯烃多孔膜的构成包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物以及偏氟乙烯四氟乙烯六氟丙烯三元共聚物中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述亲水性表面粘结层的制备原料包括亲水性粘结物质以及溶解所述亲水性粘结物质的溶剂，其中，按重量分数计，且按所述亲水性粘结物质重量为100份计，所述溶剂的重量介于200份～1000份之间。作为本专利技术的一种优选方案，所述亲水性粘结物质包括羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺、乙基纤维素、聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯酸-乙烯醇共聚物、乙烯醇-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚乙烯醇缩丁醛的含乙烯醇链段聚合物、聚砜、聚醚砜以及聚芳砜中的至少一种；所述溶剂包括N，N二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、异丙醇、甲醇、乙醇以及正丙醇中的至少一种。如上所述，本专利技术的表面改性的亲水性薄膜及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术提供一种表面亲水性改性的薄膜及其制备方法，本专利技术采用含有亲水性粘结物质的溶液对基膜结构进行处理，形成亲水性粘结层，具有良好的浸润亲水性以及良好的粘结特性，可以将涂层仅局限于基膜结构的表面，防止堵孔，可以保持基膜结构的微孔孔径及孔隙率不变，使多孔膜在保持原有孔径及孔隙率的基础上，拥有永久性的亲水表层，并能够维持很大的纯水通量。附图说明图1显示为本专利技术的表面亲水性改性薄膜的制备工艺流程图。元件标号说明S1～S3步骤1)～步骤3)具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：1)提供一基膜结构，并对所述基膜结构进行放卷电晕处理；2)提供包含亲水性粘结物质的混合液，并将所述混合液涂覆在经步骤1)处理后的所述基膜结构的至少一表面上；以及3)对步骤2)得到的结构进行烘干处理，以得到表面亲水性改性薄膜，其中，所述表面亲水性改性薄膜包括所述基膜结构以及由所述混合液形成的位于所述基膜结构至少一表面上的亲水性表面粘结层。

【技术特征摘要】
1.一种表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：1)提供一基膜结构，并对所述基膜结构进行放卷电晕处理；2)提供包含亲水性粘结物质的混合液，并将所述混合液涂覆在经步骤1)处理后的所述基膜结构的至少一表面上；以及3)对步骤2)得到的结构进行烘干处理，以得到表面亲水性改性薄膜，其中，所述表面亲水性改性薄膜包括所述基膜结构以及由所述混合液形成的位于所述基膜结构至少一表面上的亲水性表面粘结层。2.根据权利要求1所述的表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述混合液的构成还包括一溶剂，且所述亲水性粘结物质溶于所述溶剂中形成所述混合液，其中，所述溶剂包括N，N二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、异丙醇、甲醇、乙醇以及正丙醇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述亲水性粘结物质包括羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、水解聚丙烯酰胺、乙基纤维素、聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、丙烯酸-乙烯醇共聚物、乙烯醇-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚乙烯醇缩丁醛的含乙烯醇链段聚合物、聚砜、聚醚砜以及聚芳砜中的至少一种。4.根据权利要求1所述的表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述基膜结构包括无纺布及聚烯烃多孔膜中的至少一种。5.根据权利要求4所述的表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，所述基膜结构包括所述无纺布，其中，所述无纺布的构成包括聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚酰胺纤维、聚醚砜纤维、聚醚酰亚胺纤维、粘胶纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯纤维以及聚氯乙烯纤维中的至少一种；所述无纺布的微孔孔径介于1000nm～10000nm之间，所述无纺布的孔隙率介于50％～90％之间。6.根据权利要求4所述的表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，所述基膜结构包括所述聚烯烃多孔膜，其中，所述聚烯烃多孔膜的构成包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物以及偏氟乙烯四氟乙烯六氟丙烯三元共聚物中的至少一种；所述聚烯烃多孔膜的微孔孔径介于10nm～1000nm之间，所述聚烯烃多孔膜的孔隙率介于20％～60％之间。7.根据权利要求1所述的表面亲水性改性薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述放卷电晕处理的处理电压介于4kV～6kV之间，处理线速度介于45m/min～55m/min之间；步骤3)中，所述烘干处理的烘干温度介于45℃～55℃之间，烘干时间介于0.8h～1.2h之间。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：程跃，熊磊，
申请(专利权)人：上海恩捷新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31