膜用组合物、制备该膜的方法、该膜用组合物制备的膜及水净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膜组合物。该膜组合物包含：8‑20％聚偏氟乙烯聚合物树脂；60‑90％溶剂；0.1‑5％乙酰化甲基纤维素；以及1‑15％亲水性添加剂。

Membrane composition, method for preparing the film, film and water purification device prepared by the composition of the film

The invention discloses a membrane composition. The film composition includes: 8 20% PVDF polymer resin; 60 90% 0.1 5% solvent; acetyl methyl cellulose; and 1 15% hydrophilic additive.

【技术实现步骤摘要】
膜用组合物、制备该膜的方法、该膜用组合物制备的膜及水净化装置相关申请的交叉引用本申请主张2016年9月27日向韩国特许厅提交的韩国专利申请第10-2016-0123926号的优先权，其全部公开内容通过引用合并入本文。
本专利技术涉及膜组合物、制备该膜的方法、该膜组合物制备的膜及包括该膜的水处理装置。
技术介绍
随着产业的发展、人口的增加，有效的水使用及处理技术备受关注。最近，在净水处理、污水处理、海水淡化等领域，为了确保水质的稳定性，各种膜的应用正在逐渐地增加。特别地，在中空纤维膜中开展了大量研究，这是因为中空纤维膜的单位体积的表面积高、污染小、易于清洗。膜可由多种材料制得。特别地，聚偏氟乙烯聚合物(聚偏二氟乙烯聚合物，vinylidenefluoridepolymer)能够保证耐化学性及强度，从而广泛地使用。但是，聚偏氟乙烯聚合物为疏水性材料，由聚偏氟乙烯聚合物形成的膜透水性低。虽然已提出了大量提高膜的透水性的方法，但是这些方法对膜的强度、耐化学性及耐压性提高有限。因此，需要一种具有良好透水性而不劣化其强度、耐化学性及耐压性的膜。
技术实现思路
本专利技术提供一种在透水性和机械强度方面具有良好性能的膜、制备该膜的方法、由该方法制备的膜、以及包括该膜的水处理装置。本专利技术的一个方面涉及膜组合物。膜组合物，包含以下重量百分比组分：约8-20％聚偏氟乙烯聚合物树脂、约60-90％溶剂、约0.1-5％乙酰化甲基纤维素、以及约1-15％亲水性添加剂。溶剂可包括二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)、N-辛基-吡咯烷酮、N-苯基-吡咯烷酮、二甲基亚砜(DMSO)、三氯甲烷、环丁砜、邻苯二酚、乳酸乙酯、丙酮、乙酸乙酯、丁基卡必醇、单乙醇胺、丁内酯、二甘醇胺、γ-丁内酯、四氢呋喃(THF)、甲酸甲酯、乙醚、苯甲酸乙酯、乙腈、乙二醇、丙三醇、二氧六环、甲基卡必醇、单乙醇胺、吡啶、碳酸丙烯酯、甲苯、癸烷、己烷、二甲苯、环己烷、1H，1H，9H-全氟-1-壬醇、全氟-1，2-二甲基环丁烷、全氟-1，2-二甲基环己烷、及全氟己烷中的至少一种。亲水性添加剂可包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙二醇、聚乙二醇(PEG)、具有至少一个(甲基)丙烯酸酯基的亲水性聚合物、丙三醇、聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烷(PEO)及聚醋酸乙烯酯(PVAc)中的至少一种。本专利技术的另一个方面涉及膜。该膜由前述膜组合物制得，透水性为约300LMH/bar及以上，拉伸强度为约0.25kgf/fil.及以上。该膜可制得为中空纤维形态。该膜的孔隙大小可为小于200μm。本专利技术的又另一个方面涉及水处理装置。该水处理装置可包括前述膜。附图说明图1为根据本专利技术的一个实施例的膜的剖面图。图2为本专利技术的例子1的膜的电子显微照片。图3为比较例1的膜的电子显微照片。具体实施方式下文将详细描述本专利技术的实施例。为了清楚，将省略不必要地模糊本专利技术主题的已知功能和结构的具体描述。此外应理解，术语包括(comprises/comprising)或包括(includes/including)当用在本说明书中时，不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组分和/或其组。除了文中另外明确说明，单数表示的情况也包括以复数表示的情况。应理解，就组成成分而言，除了另外明确说明，特定组分的数值范围应解释为包括误差范围。文中，表示数值范围的“X”至“Y”是指“大于或等于X且小于或等于Y”。膜组合物根据本专利技术的一个方面，膜组合物包含以下重量百分比组分：约8-20％聚偏氟乙烯聚合物树脂、约60-90％溶剂、约0.1-5％乙酰化甲基纤维素、以及约1-15％亲水性添加剂。现在详细说明该膜组合物的各组分。聚偏氟乙烯聚合物树脂可包括聚偏氟乙烯均聚物及聚偏氟乙烯共聚物中的至少一种。具体地，聚偏氟乙烯聚合物树脂可包括四氟乙烯共聚物、六氟丙烯共聚物、三氟乙烯共聚物或三氟氯乙烯共聚物中的至少一种。聚偏氟乙烯聚合物树脂的重量平均分子量可为约100000至约1000000，具体地可为约250000至约800000，更具体地可为约300000至约600000。在上述范围中，利用该组合物制得的膜可在机械强度及粘度之间获得良好平衡。聚偏氟乙烯聚合物树脂以约8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、1wt％9或20wt％的量存在于膜组合物中。此外，聚偏氟乙烯聚合物树脂可以一个上述数值至另一个上述数值间的范围的量存在于该膜组合物中。例如，聚偏氟乙烯聚合物树脂可以约8wt％至约20wt％的量存在于该膜组合物中，具体地可以约8wt％至约18wt％的量存在于该膜组合物中，更具体地可以约10wt％至约18wt％的量存在于该膜组合物中。在该含量范围内，由该组合物制得的膜在耐化学性及强度方面具有良好性能。溶剂用于使聚偏氟乙烯聚合物树脂在膜组合物中充分溶解，并赋予在聚合物膜的制备中所需要的粘度。溶剂可包括二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)、N-辛基-吡咯烷酮、N-苯基-吡咯烷酮、二甲基亚砜(DMSO)、三氯甲烷、环丁砜、邻苯二酚、乳酸乙酯、丙酮、乙酸乙酯、丁基卡必醇、单乙醇胺、丁内酯、二甘醇胺、γ-丁内酯、四氢呋喃(THF)、甲酸甲酯、乙醚、苯甲酸乙酯、乙腈、乙二醇、丙三醇、二氧六环、甲基卡必醇、单乙醇胺、吡啶、碳酸丙烯酯、甲苯、癸烷、己烷、二甲苯、环己烷、1H，1H，9H-全氟-1-壬醇、全氟-1，2-二甲基环丁烷、全氟-1，2-二甲基环己烷、及全氟己烷中的至少一种。溶剂可以约60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、64wt％、65wt％、66wt％、67wt％、68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％、75wt％、76wt％、77wt％、78wt％、79wt％、80wt％、81wt％,、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％或90wt％的量存在于膜组合物中。此外，溶剂可以一个上述数值至另一个上述数值间的范围的量存在于该膜组合物中。例如，溶剂可以约60wt％至约90wt％的量存在于该膜组合物中，具体地，溶剂可以约65wt％至约90wt％的量存在于该膜组合物中。在该含量范围内，聚合物树脂可在该膜组合物充分地溶解，从而提高组合物的均匀性。乙酰化甲基纤维素用于提高膜的亲水性进而提高透水性，而不劣化聚偏氟乙烯聚合物树脂赋予膜的耐化学性及强度。具体地，乙酰化甲基纤维素包括大量亲水性羟基，从而即使少量使用时，也可提高膜的亲水性和透水性，而不劣化膜的耐化学性及强度。乙酰化甲基纤维素可以约0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％、2.5wt％、3.0wt％、3.5wt％、4.0wt％、4.5wt％或5.0wt％的量存在于膜组合物中。此外，乙酰化甲基纤维素可以一个上述数值至另一个上述数值间的范围的量存在于该膜组合物中。例如，乙酰化甲基纤维素可以约0.1wt本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜组合物，其特征在于，包含以下重量百分比组分：8‑20％聚偏氟乙烯聚合物树脂；60‑90％溶剂；0.1‑5％乙酰化甲基纤维素；以及1‑15％亲水性添加剂。

【技术特征摘要】
2016.09.27 KR 10-2016-01239261.一种膜组合物，其特征在于，包含以下重量百分比组分：8-20％聚偏氟乙烯聚合物树脂；60-90％溶剂；0.1-5％乙酰化甲基纤维素；以及1-15％亲水性添加剂。2.根据权利要求1所述的膜组合物，其特征在于，所述溶剂包括二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)、N-辛基-吡咯烷酮、N-苯基-吡咯烷酮、二甲基亚砜(DMSO)、三氯甲烷、环丁砜、邻苯二酚、乳酸乙酯、丙酮、乙酸乙酯、丁基卡必醇、单乙醇胺、丁内酯、二甘醇胺、γ-丁内酯、四氢呋喃(THF)、甲酸甲酯、乙醚、苯甲酸乙酯、乙腈、乙二醇、丙三醇、二氧六环、甲基卡必醇、单乙醇胺、吡啶、碳酸丙烯酯、甲苯、癸烷、己...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景模，崔东灿，徐彰敏，
申请(专利权)人：乐天化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR