一种超疏水聚丙烯多孔膜、其制备方法及提高聚丙烯多孔膜疏水性的方法技术

本发明专利技术公开一种超疏水聚丙烯多孔膜，其包括聚丙烯多孔膜基底、二氧化钛层和表面改性剂层，二氧化钛层通过原子沉积技术沉积在聚丙烯多孔膜基底表面，表面改性剂涂覆在二氧化钛层上；二氧化钛层与表面改性剂层之间形成疏水键，超疏水聚丙烯多孔膜水接触角大于150°，滚动角小于10°；孔径为0.1μm～0.4μm，孔隙率为50％～80％；拉伸强度30MPa～50MPa，断裂伸长率10％～30％。本发明专利技术结合原子层沉积与光催化的方法提高聚丙烯多孔膜疏水性，本发明专利技术超疏水聚丙烯多孔膜不仅保持了聚丙烯多孔膜的耐化学性能、刚性、多孔特性，还具备了超疏水性能，且本发明专利技术超疏水聚丙烯多孔膜运行80h时间后，仍然保持良好的分离效果，使用寿命大幅增加，降低了膜蒸馏过程的操作成本和运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水聚丙烯多孔膜、其制备方法及提高聚丙烯多孔膜疏水性的方法
本专利技术属于高分子材料科学与膜分离
，涉及一种高分子聚合物分离膜的改性方法，更具体地涉及一种超疏水聚丙烯多孔膜、其制备方法及提高聚丙烯多孔膜疏水性的方法。
技术介绍
疏水微孔膜可以作为膜接触器的传递介质应用于多种新型膜分离过程，包括膜蒸馏、膜萃取、膜吸收、膜汽提和膜吸附等。膜蒸馏(MembraneDistillation，缩写为MD)是溶液中溶剂或溶质的蒸发过程，相比于其他膜分离技术，技术的优势在于可以低温常压下操作，有效利用廉价能源(如太阳能、工业废热、余热)在能源日益紧张的当今社会具有很大的竞争力。MD在浓缩高浓度的盐水溶液具有很大的优势，在反渗透过程中，只能浓缩到一定的浓度，而MD过程将其浓缩到过饱和溶液，另外，膜蒸馏过程在浓缩果汁和中药浓缩也都有不可比拟的优势。然而，MD技术大规模工业化应用的核心和难题是膜材料的选择和能源的利用率。聚丙烯是一种由丙烯单体聚合而成的热塑性聚合物，常用于制备家用塑料制品。由于其拥有较好的耐酸碱性，高疏水性和热稳定性，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超疏水聚丙烯多孔膜，其特征在于，其依次包括聚丙烯多孔膜基底、二氧化钛层和表面改性剂层，所述二氧化钛层通过原子沉积技术沉积在所述聚丙烯多孔膜基底表面，所述表面改性剂涂覆在所述二氧化钛层上；所述二氧化钛层与所述表面改性剂层之间形成疏水键，所述超疏水聚丙烯多孔膜水接触角大于150°，滚动角小于10°；所述超疏水聚丙烯多孔膜孔径为0.1μm～0.4μm，孔隙率为50％～80％；所述超疏水聚丙烯多孔膜拉伸强度30MPa～50MPa，断裂伸长率10％～30％。/n

【技术特征摘要】
1.一种超疏水聚丙烯多孔膜，其特征在于，其依次包括聚丙烯多孔膜基底、二氧化钛层和表面改性剂层，所述二氧化钛层通过原子沉积技术沉积在所述聚丙烯多孔膜基底表面，所述表面改性剂涂覆在所述二氧化钛层上；所述二氧化钛层与所述表面改性剂层之间形成疏水键，所述超疏水聚丙烯多孔膜水接触角大于150°，滚动角小于10°；所述超疏水聚丙烯多孔膜孔径为0.1μm～0.4μm，孔隙率为50％～80％；所述超疏水聚丙烯多孔膜拉伸强度30MPa～50MPa，断裂伸长率10％～30％。


2.根据权利要求1所述的超疏水聚丙烯多孔膜，其特征在于，所述聚丙烯多孔膜基底表面沉积10～500个循环周期二氧化钛层；所述表面改性剂层为纳米硅乳液。


3.一种权利要求1所述的超疏水聚丙烯多孔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取聚丙烯多孔膜基底；
(2)采用原子沉积的方法，在所述聚丙烯多孔膜基底表面沉积二氧化钛层，得到表面具有二氧化钛层的聚丙烯多孔膜；
(3)在表面具有二氧化钛层的聚丙烯多孔膜的表面喷涂表面改性剂，光照处理，洗涤，干燥，得到所述的超疏水聚丙烯多孔膜。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中聚丙烯多孔膜基底的制备方法包括以下步骤：
(11)称取原料聚丙烯和稀释剂；
(12)将步骤(11)称取的原料加入反应器中搅拌，通入氮气保护，加热至160℃～300℃，搅拌，得到铸膜液；
(13)将(12)所得铸膜液涂覆于聚酯无纺布表面刮成平板状，然后将其整体浸入0℃～130℃水浴或油浴，得到成型膜；
(14)将步骤(13)得到的成型膜浸入萃取液中超声4-12小时，干燥，得到所述聚丙烯多孔膜基底。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(11)中原料还包括添加剂，所述稀释剂为邻苯二甲酸二甲酯、二苯醚、邻苯二甲酸二乙酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、豆油中的一种或者几种；所述添加剂为己二酸、辛二酸、二亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐娜，宋阳阳，张蕾，史星星，王松博，程鹏高，杜威，张建平，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12