铸膜液、平板超滤膜及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种铸膜液、平板超滤膜及其制备方法、应用。所述铸膜液包括：65～88％的溶剂、4～12％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和8～28％的聚偏氟乙烯(PVDF)，百分比均为质量百分比；所述溶剂包括甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基乙酰胺(DMAC)，所述NMP和所述DMAC的质量比为(0.3～5):1。采用该铸膜液制备的平板超滤膜具有亲水性好、水通量高、抗污染性强的优点，尤其适用于水处理设备。于水处理设备。于水处理设备。

【技术实现步骤摘要】
铸膜液、平板超滤膜及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及一种铸膜液、平板超滤膜及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]超滤膜是一种用于超滤过程能将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。超滤膜以压力为驱动力，膜孔径为1～100nm，属非对称性膜类型。其孔密度约10/cm，操作压力差为100～1000kPa，适用于脱除胶体级微粒和大分子，能分离浓度小于10％的溶液。
[0003]聚偏氟乙烯(PVDF)是一种线型半结晶型聚合物，由于C
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F键键长较短，键能高，使其具有力学性能优良、耐热、耐化学腐蚀、耐冲击、不易降解、易成膜等诸多优点，因为被认为是制备水处理分离膜的优选材料之一。然而在水分离过程中，由于PVDF的强疏水性使水透过膜孔所需要的驱动压力很大，增加水处理过程的能耗。同时，疏水性的膜表面容易吸附蛋白质、微生物、胶体等有机物质，从而导致膜孔堵塞，渗透通量下降，缩短了膜的使用寿命。
[0004]平板超滤膜作为有机高分子分离膜的一种重要形式，同样面临上述问题。为了提高膜的水通量、降低膜污染、延长膜的使用寿命，研究者对PVDF基平板超滤膜做了一系列改性，其中，亲水性改进研究较多，主要包括四大类：共混改性、共聚改性、表面接枝改性和表面涂覆改性。亲水性改性对改善PVDF基平板超滤膜的水通量和抗污染性帮助，但作用有限，PVDF基平板超滤膜的改性有待进一步研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术的PVDF基平板超滤膜亲水性差、水通量不高、抗污染性差的缺陷，提供了一种铸膜液、平板超滤膜及其制备方法、应用。利用本专利技术的铸膜液制备的平板超滤膜具有亲水性好、水通量高、抗污染性强的优点，尤其适用于水处理设备。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种铸膜液，其包括：65～88％的溶剂、4～12％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和8～28％的聚偏氟乙烯(PVDF)，百分比均为质量百分比；所述溶剂包括甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基乙酰胺(DMAC)，所述NMP和所述DMAC的质量比为(0.3～5):1。
[0008]本专利技术中，所述聚乙烯吡咯烷酮可为本领域常规，例如可为PVP
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K30、PVP
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K90、PVP
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K15和PVP
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K17等，较佳地为PVP
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K30。
[0009]本专利技术中，所述铸膜液中所述溶剂的含量较佳地为65～75％，或70～88％。
[0010]本专利技术中，所述铸膜液中所述PVP的含量较佳地为6～12％，或4～10％，或5～8％，或7～12％。
[0011]本专利技术中，所述铸膜液中所述PVDF的含量较佳地为15～25％，或8～18％，或20～28％，或15～22％，或12～20％，或10～15％，或10～16％。
[0012]本专利技术中，所述NMP和所述DMAC的质量比较佳地为(1～4):1或(0.3～3):1，例如1:3。
[0013]本专利技术中，所述铸膜液中所述NMP的含量较佳地为50～55％，或35～44％，或40～50％，或45～55％，或15～28％。
[0014]本专利技术中，所述铸膜液中所述DMAC的含量较佳地为13～20％，或30％～36％，28～35％，或26～33％，或55～65％。
[0015]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括65～75％的溶剂、6～12％的PVP和15～25％的PVDF，所述溶剂为质量比为(1～4):1的NMP和DMAC。
[0016]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括70～88％的溶剂、4～10％的PVP和8～18％的PVDF，所述溶剂为质量比为(0.3～3):1的NMP和DMAC。
[0017]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括50～55％的NMP、13～20％的DMAC、5～8％的PVP和20～28％的PVDF。
[0018]在本专利技术一具体实施方案中，所述铸膜液包括53％的NMP、16％的DMAC、6.7％的PVP和24.3％的PVDF。
[0019]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括35～44％的NMP、30％～36％的DMAC、7～12％的PVP和15～22％的PVDF。
[0020]在本专利技术一具体实施方案中，所述铸膜液包括39.06％的NMP、33.23％的DMAC、9.38％的PVP和18.43％的PVDF。
[0021]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括40～50％的NMP、28～35％的DMAC、7～12％的PVP和12～20％的PVDF。在本专利技术一具体实施方案中，所述铸膜液包括45.06％的NMP、31.23％的DMAC、9.38％的PVP和15.43％的PVDF。
[0022]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括45～55％的NMP、26～33％的DMAC、4～10％的PVP和10～15％的PVDF。在本专利技术一具体实施方案中，所述铸膜液包括50.06％的NMP、30.23％的DMAC、7.38％的PVP和12.33％的PVDF。
[0023]在本专利技术较佳的实施方案中，所述铸膜液包括15～28％的NMP、55～65％的DMAC、4～10％的PVP和10～16％的PVDF。在本专利技术一具体实施方案中，所述铸膜液包括20％的NMP、60％的DMAC、6％的PVP和14％的PVDF；或者22％的NMP、60％的DMAC、6％的PVP和12％的PVDF。
[0024]本专利技术还提供一种所述铸膜液的制备方法，其包括如下步骤：将所述溶剂、所述PVP和所述PVDF混合，溶解、脱泡即可。
[0025]本专利技术中，较佳地，先将所述PVP和所述溶剂混合，再加入所述PVDF。
[0026]更佳地，先将所述PVP与部分所述溶剂混合均匀，再加入所述PVDF，最后加入剩余的部分所述溶剂。其中，所述“部分所述溶剂”较佳地为全部NMP和一半的DMAC；或者为，一半的NMP和一半的DMAC。
[0027]本专利技术中，所述溶解可采用本领域常规方法进行，一般地，加热搅拌即可。
[0028]其中，所述加热搅拌的温度可为本领域常规，较佳地为50～80℃。
[0029]其中，所述加热搅拌的时间可为本领域常规，较佳地为12
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24h。
[0030]其中，所述脱泡可采用本领域常规方法进行，较佳地，通过加热即可。
[0031]所述加热的温度可为本领域常规，较佳地为40～70℃。
[0032]所述加热的时间可为本领域常规，较佳地为16h以上。
[0033]所述加热的设备可为本领域常规，较佳地为烘箱。
[0034]其中，所述溶解后、所述脱泡前较佳地还包括杂质分离。
[0035]所述杂质分离可采用本领域常规方法进行，一般地可为过滤。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸膜液，其包括：65～88％的溶剂、4～12％的PVP和8～28％的PVDF，百分比均为质量百分比；所述溶剂包括NMP和DMAC，所述NMP和所述DMAC的质量比为(0.3～5):1。2.如权利要求1所述的铸膜液，其特征在于，所述PVP为PVP
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K30；和/或，所述铸膜液中所述溶剂的含量为65～75％，或70～88％；和/或，所述铸膜液中所述PVP的含量为6～12％，或4～10％，或5～8％，或7～12％；和/或，所述铸膜液中所述PVDF的含量为15～25％，或8～18％，或20～28％，或15～22％，或12～20％，或10～15％，或10～16％；和/或，所述NMP和所述DMAC的质量比为(1～4):1或(0.3～3):1，例如1:3；和/或，所述铸膜液中所述NMP的含量为50～55％，或35～44％，或40～50％，或45～55％，或15～28％；和/或，所述铸膜液中所述DMAC的含量为13～20％，或30％～36％，28～35％，或26～33％，或55～65％。3.如权利要求1所述的铸膜液，其特征在于，所述铸膜液包括65～75％的溶剂、6～12％的PVP和15～25％的PVDF，所述溶剂为质量比为(1～4):1的NMP和DMAC；或者，所述铸膜液包括70～88％的溶剂、4～10％的PVP和8～18％的PVDF，所述溶剂为质量比为(0.3～3):1的NMP和DMAC；或者，所述铸膜液包括50％～55％的NMP、13％～20％的DMAC、5～8％的PVP和20～28％的PVDF，较佳地包括53％的NMP、16％的DMAC、6.7％的PVP和24.3％的PVDF；或者，所述铸膜液包括35～44％的NMP、30％～36％的DMAC、7～12％的PVP和15～22％的PVDF，较佳地包括39.06％的NMP、33.23％的DMAC、9.38％的PVP和18.43％的PVDF；或者，所述铸膜液包括40～50％的NMP、28～35％的DMAC、7～12％的PVP和12～20％的PVDF，较佳地包括45.06％的NMP、31.23％的DMAC、9.38％的PVP和15.43％的PVDF；或者，所述铸膜液包括45～55％的NMP、26～33％的DMAC、4～10％的PVP和10～15％的PVDF，较佳地包括50.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：许克稳，谢德峰，赵云霄，刘东，徐娜，
申请(专利权)人：上海斯纳普膜分离科技有限公司，
类型：发明
国别省市：