一种高通量PVDF/PES共混膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高通量PVDF/PES共混膜及其制备方法，包括以质量份数计的以下原料制得：高分子树脂粉末50

【技术实现步骤摘要】
一种高通量PVDF/PES共混膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于水处理用膜材料制备
，具体而言属于一种高通量 PVDF/PES共混膜及其制备方法。

技术介绍

[0002][0003]工业废水的种类越来越多，按照不同工业行业生产对象对其进行分类，主要分为造纸废水、化学肥料废水、冶金废水、纺织废水、炼焦煤气废水、石油化工废水等。现如今，工业废水处理手段越来越多，市场规模也在不断扩大，其中，膜分离技术被公认21世纪的工业废水处理现代技术，其能够帮助大幅度减少工业废水的排放量，甚至使其达到废水零排放。近年来，膜分离技术凭借其分离效率高、工艺简单等特点，成为解决当前水污染等问题的高新科技手段，受到了广大研究学者的关注，提出在21世纪的工业中，膜分离技术扮演者重要的战略角色。
[0004]分离膜是膜分离技术的关键，作为核心的膜材料本身受到了广泛的关注，其中，聚偏氟乙烯(PVDF)有过滤孔径小、机械强度高和适用范围广等优点，但存在容易堵塞和价格高的缺点，而聚醚砜(PES)有稳定性强、耐腐蚀和抗蠕变性等优点，但存在容易断丝的缺点，目前的PVDF/ES共混膜中相容性好的配比，膜的表、底孔径相差过大，膜的水通量较小，无法产业化应用。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种高通量PVDF/ES共混膜，该PVDF/ES共混膜通过调整致孔剂的添加量改善共混膜的孔径，再通过采用浸泡改性法增强基膜表面的亲水性，改善共混膜的通量，满足工业应用需求。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供上述PVDF/ES共混膜的制备方法，该制备方法操作简单，操作条件温和，无污染，无三废排出，安全环保。
[0008]为实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0009]一种高通量PVDF/ES共混膜，主要由铸膜液、芯液、改性剂和固化剂制成；其中其中所述铸膜液包括以质量份数计的以下原料：高分子树脂粉末50
‑
65 份，溶剂85
‑
105份，添加剂2
‑
7份和致孔剂10
‑
25份。
[0010]优选的，所述铸膜液包括以质量份数计的以下原料：高分子树脂粉末55
‑
60 份，溶剂90
‑
100份，添加剂4
‑
6份，致孔剂15
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22份。
[0011]优选的，所述铸膜液包括以质量份数计是以下原料：高分子树脂粉末57 份，溶剂95份，添加剂5份，致孔剂20份。
[0012]上述原料中，对于各组分的加量，在助剂中致孔剂的加量比较高，这是因为加入致孔剂能够改善共混膜的孔径，提高共混膜的水通量。
[0013]从具体用量上来说，本专利技术的各个组分间采用了合理的用量配比关系，有效保证了制备出的共混膜基膜具有良好水通量。
[0014]优选的，所述高分子树脂粉末为聚偏氟乙烯和聚醚砜，所述聚偏氟乙烯与所述聚醚砜的质量比为5:1～9:1之间。
[0015]优选的，所述改性剂为细菌纤维素BC悬浮液、脂肪族聚异氰酸酯类、聚乙烯亚胺的一种或几种。通过添加改性剂并控制其用量，能够提高共混膜的亲水性。
[0016]优选的，所述固化剂为2
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乙基丙烯酸乙酯。
[0017]优选的，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种。
[0018]优选的，所述添加剂为山梨酸、均苯二甲酸、均苯四甲酸、聚乙二醇400、无水乙醇、吐温80的一种或几种。通过加入添加剂，在膜表面以及内部引入亲水性基团，再通过浸泡和固化，提高了共混膜的通量和持久抗污染性。
[0019]优选的，所述致孔剂为氯化钠、氯化钙、氯化锂、丙酮、磷酸、丙醇、结晶氯化铝、种聚乙二醇(PEG)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的一种或几种。通过添加致孔剂能够提高共混膜的水通量。
[0020]本专利技术还提供了一种的PVDF/PES共混膜的制备方法，包括：
[0021](A)制备铸膜液；
[0022](B)将铸膜液和芯液分别真空脱泡后，通过喷丝板形成纺丝细流，经空气浴浸入凝固浴中，通过溶剂和非溶剂水的传质交换形成PVDF/PES共混膜基膜；
[0023](C)将改性剂配置成水相，将步骤(B)中的共混膜基膜浸泡在所述水相中，后转移至固化剂中固化定型。
[0024]优选的，所述铸膜液的制备方法如下：依次加入高分子树脂粉末、溶剂、添加剂和致孔剂，搅拌，形成均相的铸膜液。
[0025]优选的，所述铸膜液在70
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80℃下进行真空脱泡10
‑
16h，芯液在20
‑
30℃下真空脱泡2
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8h。
[0026]优选的，所述水相中溶质的浓度为为10
‑
40wt％，所述固化剂溶质的浓度为3
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4wt％。
[0027]优选的，所述步骤(C)中浸泡的温度为40
‑
70℃，固化成型的温度为 80
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100℃。
[0028]优选的，固化成型的时间为180
‑
250s。
[0029]本专利技术的制备方法中，各组分份添加均有一定的顺序，因为各组分的溶解速度不同以及溶解温度并不相同，只有采取合适的操作参数，才能在不破坏其功能的前提下提高溶解混合效率。
[0030]本专利技术的制备方法，通过致孔剂，提高共混膜的通水量，通过改性剂提高了膜表面的亲水性从而达到持久抗污染性。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0032](1)本专利技术通过加入一定量添加剂，能有效提高高分子树脂粉末的分散性能，均与分散到基膜铸膜液中，同时通过调整致孔剂的添加量改善共混膜的孔径，再通过采用浸泡改性法增强基膜表面的亲水性，改善共混膜的通量，提高了共混膜的通透性，提高了共混膜的通水量。
[0033](2)本专利技术通过添加一定量的改性剂，增加膜表面的亲水基团，增加了膜的通透性，制备出高通量高亲水性的共混膜。
[0034](3)本专利技术的共混膜的制备方法，操作简单，操作条件温和，无污染，无三废排出，安全环保。
具体实施方式
[0035]下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0036]实施例1
[0037](A)称取如下质量份的原料：高分子树脂粉末50份、溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量PVDF/PES共混膜，其特征在于，主要由铸膜液、芯液、改性剂和固化剂制成；其中所述铸膜液包括以质量份数计的以下原料：高分子树脂粉末50
‑
65份、溶剂85
‑
105份、添加剂2
‑
7份和致孔剂10
‑
25份。2.根据权利要求1所述的PVDF/PES共混膜，其特征在于，所述铸膜液包括以质量份数计的以下原料：高分子树脂粉末55
‑
60份、溶剂90
‑
100份、添加剂4
‑
6份和致孔剂15
‑
22份。3.根据权利要求1所述的PVDF/PES共混膜，其特征在于，所述铸膜液包括以质量份数计是以下原料：高分子树脂粉末57份、溶剂95份、添加剂5份和致孔剂20份。4.根据权利要求1所述的PVDF/PES共混膜，其特征在于，所述高分子树脂粉末为聚偏氟乙烯和聚醚砜，所述聚偏氟乙烯与所述聚醚砜的质量比为5:1～9:1之间。5.根据权利要求1所述的PVDF/PES共混膜，其特征在于，所述改性剂为细菌纤维素BC悬浮液、脂肪族聚异氰酸酯类、聚乙烯亚胺的一种或几种；优选的，所述固化剂为2
‑
乙基丙烯酸乙酯。6.根据权利要求1所述的PVDF/PES共混膜，其特征在于，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种；优选的，所述添加剂为山梨酸、均苯二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢喜元，余莉，王清玉，
申请(专利权)人：德蓝水技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：