本发明专利技术所述聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法：(1)将聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和溶剂加入反应容器，在搅拌下于50℃反应24小时，反应结束后，静置脱泡至无可见气泡，得到制膜液；其中，聚偏氟乙烯在所得制膜液中的质量浓度为15％～20％，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量是聚偏氟乙烯质量的5％～15％；(2)将步骤(1)所得制膜液浇在光学反射镜上，采用刮膜刀进行刮膜，刮膜后在室温、空气中放置40～80s，使制膜液中的溶剂挥发，然后进行30～60小时的凝固浴，最后在空气中自然晾干，得到高通量超滤膜。本发明专利技术方法能进一步提高膜通量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膜
，具体涉及。
技术介绍
聚偏氟乙烯膜具有优良的力学性质、热稳定性、化学稳定性和抗辐射性，但是由于 其膜材料本身的疏水性、抗污染能力低，导致纯的聚偏氟乙烯膜通量较低，这是限制其进一 步推广应用的主要因素。目前已采用一些方法来提高聚偏氟乙烯膜的亲水性和抗污染性 能，从而提高其膜通量，其中共混改性方法是一种行之有效的方法。共混改性是将聚合物 膜材料与该聚合物膜材料的两亲性接枝聚合物共混来制膜的方法。该方法中采用的两亲 性接枝聚合物的亲水段延伸至膜表面，疏水段能与膜的主体基质物理粘合，从而提高膜亲 水性。通过添加两亲性接枝聚合物聚偏氟乙烯-g_聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯到制膜溶 液中，能在一定程度上提聚偏氟乙烯膜的亲水性，但总体来说聚偏氟乙烯膜的膜通量仍然 较低，不能满足应用需求。如陶氏化学公司生产的聚偏氟乙烯超滤膜系统，其工作压力最 大为2. lbar，但其工作膜通量范围仅为40~120L/(m2h)bar。N. Awards Hashim通过聚偏 氟乙烯与其两亲性接枝聚合物聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯共混的方法合 成了一种膜通量相对于纯聚偏氟乙稀膜较高的聚合物膜，但最高也仅为116L/(m2h) bar (N. A. Hashimj F. Liuj K. Li, A simplified method for preparation of hydrophilic PVDF membranes from an amphiphilic graft copolymer, J. Membr. Sci., 345(2009) 134-141.)?这样的膜通量仍然偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高通量聚偏氟乙烯超滤膜的制 备方法，以进一步提高膜通量。 本专利技术所述高通量聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，包括以下工艺步骤： (1)制膜液的配制 将聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-g_聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和溶剂加入反应容 器，在搅拌下于50~70°C反应24~30小时，反应结束后，静置脱泡至无可见气泡，得到制 膜液； 聚偏氟乙烯在所得制膜液中的质量浓度为15 %~20%，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇 甲醚甲基丙烯酸酯的质量是聚偏氟乙烯质量的5%~15% ; 当所述聚偏氟乙烯-g_聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯未经过提纯时，所述溶剂为四 氢呋喃与N，N-二甲基甲酰胺以质量比（30~50) : 100混合所得的混合溶剂，或四氢呋喃与 N，N-二甲基乙酰胺以质量比（30~50) : 100混合所得的混合溶剂，或N，N-二甲基甲酰胺。 当所用聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯经过提纯时，所述溶剂为 1-甲基-2-吡咯烷酮与四氢呋喃以质量比（25~35) : 100混合所得的混合溶剂，或1-甲 基-2-吡咯烷酮与N，N-二甲基甲酰胺以质量比（10~15): 100混合所得的混合溶剂，或 1-甲基-2-吡咯烷酮与N，N-二甲基乙酰胺以质量比（10~15) : 100混合所得的混合溶剂， 或1-甲基-2-吡咯烷酮。 ⑵相逆成膜 将步骤⑴所得制膜液浇在光学反射镜上，采用刮膜刀进行刮膜，刮膜后在室温、 空气中放置40~80s，然后进行30~60小时的凝固浴，继后在空气中自然晾干，得到高通 量超滤膜。 上述方法中，步骤（2)中凝固浴采用去离子水，或去离子水与有机溶剂的混合液， 或自来水，或自来水与有机溶剂的混合液；当凝固浴为混合液时，所述有机溶剂与步骤（1) 中所用的溶剂相同，且有机溶剂占混合液的质量百分比为0. 1%~30%。凝固浴用量能使 刮好的膜处于淹没状态即可。 上述方法中，步骤（2)中采用刮膜刀进行刮膜时，所用刮膜刀的间隙为100~ 260 μ m〇 上述方法中，在步骤（2)将制膜液浇在光学反射镜上前，在光学反射镜上铺设 30~150 μ m厚的编织或非编织状的聚酯纤维作膜的支撑层。 上述方法中，所述进行30~60小时的凝固浴是指将在空气中放置后，制膜液中的 溶剂挥发掉的光学反射镜放入凝固浴采用的液体中浸泡30~60小时。 本专利技术制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜厚度在100~260 ym之间。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： 1、本专利技术方法通过选择适当溶剂，控制溶剂挥发时间，使制备出的膜表面具有周 期性柱状或球状结构，且具有很高的孔隙率和孔密度，因而膜的抗污染能力强、污染物截留 率高、亲水性好，具有高的膜通量〔970~5170lV(m2h)bar〕，同样运行条件下，通量比商用膜 高出一个数量级，可在低压（<〇.〇7MPa)下运行。 2、本专利技术方法制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜由于采用了编织状或非编织状的 聚酯纤维作为支撑层，有效地提高了膜的强度，增加了其工业化生产的可行性。 3、本专利技术方法制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜清洗过程简单，经物理清洗后膜的 通量恢复率较高。【附图说明】 图1为实施例1制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜的表面扫描电镜图像。 图2为实施例2制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜的表面扫描电镜图像。 图3为实施例3制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜的表面扫描电镜图像。 图4为实施例3制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜横的断面扫描电镜图像。 图5为实施例7制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜的表面扫描电镜图像。 图6为实施例8制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜的表面扫描电镜图像。 图7为实施例9制得的高通量聚偏氟乙烯超滤膜的表面扫描电镜图像。【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】对本专利技术所述高通量聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法作进 一步说明。 以下实施例中，实施例1~9中的聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯未 经提纯处理，制备方法如下： 在50±2°C下，将聚偏氟乙烯溶解于1-甲基-2-吡咯烷酮中，冷却至室温再加入聚 乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、氯化亚铜和引发剂4-4' -二甲基-2-2' -联吡啶，然后将反应容 器密封在搅拌下反应30分钟，反应的同时通入氮气脱泡。反应结束后将反应容器移入90°C 的硅油浴中，进行原子转移自由基聚合19小时，继后冷却至室温，得到两亲性接枝聚合物 聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。 其中，聚偏氟乙稀与1-甲基-2-吡略烧酮的质量体积比为1:8g/mL，聚偏氟乙稀 与聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量体积比为l:l〇g/mL，氯化亚铜与聚偏氟乙烯质量比为 1:125,4-4' -二甲基-2-2' -联吡啶与聚偏氟乙烯质量比为23:500。 以下实施例中，实施例10~18中的聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯 由上述方法制备后经提纯处理。提纯处理的方法如下： 将采用上述方法制备的聚偏氟乙烯-g_聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯置于甲醇 和石油醚的混合液（甲醇和石油醚的体积比为1:1~2)中进行沉淀，过滤，将滤饼溶解 在1-甲基-2-吡咯烷酮中，然后倒入甲醇和石油醚的混合液（甲醇和石油醚的体积比为 1:1~2)中再次沉淀，整个溶解-沉淀-过滤过程反复进行3次，最后将产物在室温、真空 条件下干燥即可得到提纯的聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。 以下实施例均以制备100g制膜液来计算原料和溶剂的量。 实施例1 本实施例中高通量聚偏氟乙烯超本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高通量聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)制膜液的配制将聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯和溶剂加入反应容器，在搅拌下于50～70℃反应24～30小时，反应结束后，静置脱泡至无可见气泡，得到制膜液；聚偏氟乙烯在所得制膜液中的质量浓度为15％～20％，聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量是聚偏氟乙烯质量的5％～15％；当所述聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯未经过提纯时，所述溶剂为四氢呋喃与N，N‑二甲基甲酰胺以质量比(30～50):100混合所得的混合溶剂，或四氢呋喃与N，N‑二甲基乙酰胺以质量比(30～50):100混合所得的混合溶剂，或N，N‑二甲基甲酰胺；当所用聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯经过提纯时，所述溶剂为1‑甲基‑2‑吡咯烷酮与四氢呋喃以质量比(25～35):100混合所得的混合溶剂，或1‑甲基‑2‑吡咯烷酮与N，N‑二甲基甲酰胺以质量比(10～15):100混合所得的混合溶剂，或1‑甲基‑2‑吡咯烷酮与N，N‑二甲基乙酰胺以质量比(10～15):100混合所得的混合溶剂，或1‑甲基‑2‑吡咯烷酮；(2)相逆成膜将步骤(1)所得制膜液浇在光学反射镜上，采用刮膜刀进行刮膜，刮膜后在室温、空气中放置40～80s，然后进行30～60小时的凝固浴，继后在空气中自然晾干，得到高通量超滤膜。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈忱，刘百仓，王帅，
申请(专利权)人：海南立昇净水科技实业有限公司，四川大学，
类型：发明
国别省市：海南;66
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