一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材及其制备方法，其包括：含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6、聚四氟乙烯微粉、聚丙烯酸酯嵌段共聚物、及含氟硅烷化合物，其摩尔比为1:1.1:1.3:1.2。本发明专利技术通过含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6、聚丙烯酸酯嵌段共聚物、及含氟硅烷化合物制备混合乳液，成型出亲水性好的膜层材料，粘合度高，耐用性长，且透气性好。且透气性好。

【技术实现步骤摘要】
一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材及其制备方法
[0001]

[0002]本专利技术属于水处理
，具体地说，涉及一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材及其制备方法。
[0003]
技术介绍

[0004]近年来随着环境保护要求的提高，膜分离技术在污水处理领域的市场应用取得了飞速发展，使得特种微孔膜材在微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、膜生物反应器(MBR)等分离技术中都得到了广泛的应用。从具体材料上包括陶瓷等无机膜材、聚丙烯、尼龙、聚酰胺、聚砜、含氟聚合物等多种有机膜材，其中聚偏氟乙烯及聚醚酯酰胺膜材由于化学稳定性好、耐热性能好、耐强酸强碱及溶剂侵蚀等优点，近年来市场应用增速明显。
[0005]目前所用最多的就是聚酯或者聚乙烯材料制备的膜层，但其冷热收缩变化大，且具有较差的导热性、粘结能力，导致在粘合之后容易受环境温度因素影响，耐用性较差。因此，一种高粘合度的新型水分离透气膜亟待研究。
[0006]
技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材及其制备方法，用于避免以往膜材粘合度较差，耐用性不高，水分离透气功能性薄弱的麻烦。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材，其包括：含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6、聚四氟乙烯微粉、聚丙烯酸酯嵌段共聚物、及含氟硅烷化合物，其摩尔比为1:1.1:1.3:1.2。
[0009]根据本专利技术一实施方式，其中上述含氟硅烷化合物化学式为CF
‑
(CF2)2
‑
(O)1
‑
(CH2)3
‑
Si
‑
O(CH2)2CH3。
[0010]根据本专利技术一实施方式，其中上述含氟硅烷化合物的数均分子量为1000
‑
6000之间。
[0011]根据本专利技术一实施方式，其中上述含有亲水基团的聚醚酯酰胺的数均分子量为1200
‑
6400之间。
[0012]根据本专利技术一实施方式，其中上述聚丙烯酸酯嵌段共聚物为丙烯酸酯单体、引发剂、催化剂、含氮金属络合物、及还原剂制得。
[0013]根据本专利技术一实施方式，其中上述含氟硅烷化合物为异氰酸酯和三烷氧基硅烷在有机溶剂中反应得到。
[0014]本专利技术还公开了一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材的制备方法，包括：步骤a.选取含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6在四氟丙醇溶剂中聚合溶解，搅拌形成10~25wt%的溶液A，并在10~15℃低温下密闭容器内静置24h；步骤b.将溶液A、聚四氟乙烯微粉与聚丙烯酸酯嵌段共聚物在旋转混料罐内混合均匀，二者重量比A:B=0.05~0.3，静置12h，得到溶液B；步骤c.将溶液B投入卧式高压反应釜内，加入含氟硅烷化合物，把釜里抽真空排氧，直到氧含量<30ppm，开搅拌以形成乳液；釜内温度升至约85℃，保温保压20min；步骤d.打开滤阀，过滤得到混合乳液，成型出亲水透气膜。
[0015]与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：通过含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6、聚丙烯酸酯嵌段共聚物、及含氟硅烷化合物制备混合乳液，成型出透气膜材，粘合度高，耐用性长，且透气性好。
[0016]当然，实施本专利技术的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
[0017]具体实施方式
[0018]以下将配合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0019]一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材，其包括：含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6、聚四氟乙烯微粉、聚丙烯酸酯嵌段共聚物、及含氟硅烷化合物，其摩尔比为1:1.1:1.3:1.2。
[0020]其中，聚醚酯酰胺含有亲水基团，和聚酰胺6相互配合能够提高热塑性及亲水性，加强透气性，聚丙烯酸酯嵌段共聚物提供基材成型，具有较高的热稳定性，含氟硅烷化合物进一步增强亲水透气性。设定摩尔比为1:1.1:1.3:1.2，混合均匀。聚四氟乙烯微粉提供聚四氟乙烯膜材成型。
[0021]优选一实施方式中，含氟硅烷化合物化学式为CF
‑
(CF2)2
‑
(O)1
‑
(CH2)3
‑
Si
‑
O(CH2)2CH3。在本式中，含氟硅烷化合物，成为在分子内分别具有一个以上的含氮全氟烷基与烷氧基硅烷基的结构。更具体而言，由于具有原子数6以下的短链长的全氟烷基键合的含氮全氟烷基，分子内的氟含有率高，因此能够赋予优异的疏水
·
疏油性。
[0022]进一步地，含氟硅烷化合物为异氰酸酯和三烷氧基硅烷在有机溶剂中反应得到。 通过使上述的还原反应中得到的上述含氟硅烷化合物化学式示出的醇与作为具有异氰酸酯基的硅烷偶联剂的三烷氧基硅烷在有机溶剂中反应，从而可得到上述含氟硅烷化合物化学式示出的含氟硅烷化合物。硅烷偶联剂，可使用异氰酸丙基三乙氧基硅烷。
[0023]进一步地，含氟硅烷化合物的数均分子量为1000
‑
6000之间，保证亲水透气性。
[0024]在本专利技术一实施方式中，含有亲水基团的聚醚酯酰胺的数均分子量为1200
‑
6400之间。
[0025]另外，本专利技术的聚丙烯酸酯嵌段共聚物为丙烯酸酯单体、引发剂、催化剂、含氮金属络合物、及还原剂制得。具体而言，上述聚合体系进行电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合反应，制得聚丙烯酸酯嵌段共聚物。
[0026]本专利技术还公开了一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材的制备方法，包括：步骤a.选取含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6在四氟丙醇溶剂中聚合溶解，搅拌形成10~25wt%的溶液A，并在10~15℃低温下密闭容器内静置24h；步骤b.将溶液A、聚四氟乙烯微粉与聚丙烯酸酯嵌段共聚物在旋转混料罐内混合均匀，二者重量比A:B=0.05~0.3，静置12h，得到溶液B；步骤c.将溶液B投入卧式高压反应釜内，加入含氟硅烷化合物，把釜里抽真空排氧，直到氧含量<30ppm，开搅拌以形成乳液；釜内温度升至约85℃，保温保压20min；步骤d.打开滤阀，过滤得到混合乳液，成型出亲水透气膜。
[0027]通过上述制备方法，最终得到预定的亲水透气膜，测得膜的水接触角为43.9
°
。用10%的氢氧化钠溶液，加热到80℃浸泡该亲水膜48小时，测得水的接触角为46.5
°
。用15%的次氯酸钠溶液，室温浸泡该亲水膜48小时，测得水的接触角为48.5，由此实现膜材基体的稳定亲水结构，大大提高了亲水透气膜的亲水性，并粘合度高，使得效果保持长久稳定，适应于汽车亲水透气帽的高效使用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材，其特征在于，包括：含有亲水基团的聚醚酯酰胺、聚酰胺6、聚四氟乙烯微粉、聚丙烯酸酯嵌段共聚物、及含氟硅烷化合物，其摩尔比为1:1.1:1.3:1.2。2.根据权利要求1所述的带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材，其特征在于，其中所述含氟硅烷化合物化学式为CF
‑
(CF2)2
‑
(O)1
‑
(CH2)3
‑
Si
‑
O(CH2)2CH3。3.根据权利要求1所述的带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材，其特征在于，其中所述含氟硅烷化合物的数均分子量为1000
‑
6000之间。4.根据权利要求1所述的带亲水基团聚醚酯酰胺的亲水性聚四氟乙烯膜材，其特征在于，其中所述含有亲水基团的聚醚酯酰胺的数均分子量为1200
‑
6400之间。5.根据权利要求1所述的带亲水基团聚醚酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：车延超，史玉平，
申请(专利权)人：丹阳市科尔精密电子有限公司，
类型：发明
国别省市：