一种高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的制备方法，它涉及一种聚偏氟乙烯膜的制备方法。本发明专利技术解决了现有使用浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯膜的过程中，膜的透水性能与截留性能难以同时提高，膜断面因大孔结构而结构不均匀导致膜的机械强度差，以及当前各种膜改性工艺复杂，成本高和技术不稳定的问题。方法：将聚偏氟乙烯和添加剂加到有机良溶剂中，搅拌得铸膜液，静置脱泡后制成液膜，然后静置蒸发，浸泡后即得高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜。本发明专利技术工艺稳定，成本低，方法简便，同时提高了膜的透水性能与截留性能，本发明专利技术所得膜的皮层均匀，孔径小且分布均匀，无明显缺陷，断面为均一海绵状结构，膜的机械强度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚偏氟乙烯膜的制备方法。
技术介绍
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性聚合物，具有优良的耐热，耐腐蚀， 耐辐射性能，化学稳定性良好，具有优异的抗紫外线和耐气候老化性，其薄膜 可以在室外长期放置而不变脆或龟裂。由于聚偏氟乙烯具有上述优点，且能流 延形成孔性能较好的薄膜，因此聚偏氟乙烯成为一种理想的分离膜材料，可适 用于化工、水处理、电子、纺织、食品、生化等领域。目前，制备聚偏氟乙烯膜最常用的方法为浸没沉淀相转化法，在使用该法 制备滤膜的过程中为了提高膜的透水性能，通常会使用各种添加剂或控制一定 的成膜条件以便在膜断面上产生适当发展的大孔，从而获得一种不对称膜结 构，但是，这种提高膜透水性能的方法往往会伴随着出现膜截留性能降低的现 象，同时，断面大孔的生成使得膜断面结构不均匀，易产生应力集中区域，降 低膜的机械强度。尽管当前各种膜改性工艺较多，但存在工艺复杂，成本较高， 或者技术不稳定的问题，使其广泛应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有使用浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯膜的过程中， 膜的透水性能与截留性能难以同时提高，膜断面因大孔结构而结构不均匀导致 膜的机械强度差，以及当前各种膜改性工艺复杂，成本高和技术不稳定的问题， 而提供。高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的制备方法按以下步骤实现 一、将 14wt。/。 25wt。/。的聚偏氟乙烯和2wt。/。 10wt。/。的添加剂加入到65wt°/o 84wt。/。的有机良溶剂中，然后在30 8(TC的水浴中搅拌3 15h，得铸膜液； 二、将铸膜液置于35 85T:的水浴中静置脱泡24 48h，然后用刮膜机将脱泡 后的铸膜液在制膜支撑体上刮制成厚度为20 200pm的液膜，并在温度为5 30°C，相对湿度为25% 95%的空气环境中静置蒸发10 300s;三、将静置蒸发后的液膜与支撑体浸入0 5(TC的蒸馏水中浸泡5 10min，然后移入室温蒸 馏水中浸泡3 4天，即得高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜；其中步骤一 中添加剂由氯化物和纳米氧化物混合而成，氯化物由氯化铁、氯化亚铁、氯化 钙、氯化锂、盐酸羟胺中的两种或几种组成，纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳 米二氧化钛、纳米氧化铝或纳米二氧化锆；步骤一中有机良溶剂为二甲基乙酰 胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯垸酮、二甲基亚砜中的一种或几种的混合。本专利技术中所用工艺稳定，所用试剂均属常规类别，制备成本低，方法简便 易行；本专利技术中所得高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的稳定纯水通量可达 448 451Lm'V1 (O.lMPa)，对胃蛋白酶(Mw = 35，000 g/mo1)的相应截留率 达90 91.5%,同时提高了膜的透水性能与截留性能。本专利技术中所得膜的皮层 均匀，孔径小且分布均匀，无明显缺陷，断面为均一海绵状结构，膜的机械强 度高。附图说明图1是具体实施方式十六中所得高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的 断面扫描电镜图；图2是具体实施方式二十三中所得高通量高截留率海绵状聚 偏氟乙烯膜的断面扫描电镜图。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的制备 方法按以下步骤实现 一、将14wt。/。 25wt。/。的聚偏氟乙烯和2wt% 10wt% 的添加剂加入到65wtM 84wt。/。的有机良溶剂中，然后在30 8(TC的水浴中 搅拌3 15h，得铸膜液；二、将铸膜液置于35 85aC的水浴中静置脱泡24 48h，然后用刮膜机将脱泡后的铸膜液在制膜支撑体上刮制成厚度为20 200jjm的液膜，并在温度为5 3(TC，相对湿度为25% 95%的空气环境中静 置蒸发10 300s;三、将静置蒸发后的液膜与支撑体浸入0 5(TC的蒸馏水中 浸泡5 10min，然后移入室温蒸馏水中浸泡3 4天，即得高通量高截留率海 绵状聚偏氟乙烯膜；其中步骤一中添加剂由氯化物和纳米氧化物混合而成，氯 化物由氯化铁、氯化亚铁、氯化钙、氯化锂、盐酸羟胺中的两种或几种组成，纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛'、纳米氧化铝或纳米二氧化锆；步骤一中有机良溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯垸酮、二甲基亚砜中的一种或几种的混合。本实施方式步骤一中添加剂为三种或几种混合时是按任意比混合。 本实施方式步骤三中将静置蒸发后的液膜与其支撑体浸入0 50。C的蒸馏水中浸泡5 10min浸泡5 10min，是为了使液膜固化。本实施方式步骤三中移入室温蒸馏水中浸泡3 4天，在浸泡过程中每8 9h换一次蒸馏水。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将 16wt。/。 22wt。/。的聚偏氟乙烯和4wt。/。 8wt。/。的添加剂加入到60wt°/o 80wt% 的有机良溶剂中，然后在40 70'C的水浴中搅拌5 10h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将 14wt。/。的聚偏氟乙烯和2wt。/。的添加剂加入到84wt。/。的有机良溶剂中，然后在 3(TC的水浴中搅拌15h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将 25wt。/。的聚偏氟乙烯和10wt。/。的添加剂加入到65wt。/。的有机良溶剂中，然后在 8(TC的水浴中搅拌3h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将 20wt。/。的聚偏氟乙烯和8wt。/。的添加剂加入到72wt。/。的有机良溶剂中，然后在 5(TC的水浴中搅拌10h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将 23wt。/。的聚偏氟乙烯和9wt。/。的添加剂加入到69wt。/。的有机良溶剂中，然后在 6(TC的水浴中搅拌9h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式二、三、四、五或六不同的 是步骤二中将铸膜液置于40 8(TC的水浴中静置脱泡30 40h。其它步骤及参 数与具体实施方式二、三、四、五或六相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式七不同的是步骤二中步骤二 中将铸膜液置于5(TC的水浴中静置脱泡36h。其它步骤及参数与具体实施例方式6七相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式八不同的是步骤二中步骤二 中将铸膜液置于70'C的水浴中静置脱泡40h。其它步骤及参数与具体实施方式 八相同。具体实施方式十本实施方式与具体实施方式八或九不同的是步骤二中刮 制成厚度为50 150nm的液膜，并在温度为10 25°C,相对湿度为35% 85% 的空气环境中静置蒸发50 250s。其它步骤及参数与具体实施方式八或九相 同。具体实施方式十一本实施方式与具体实施方式十不同的是步骤二中刮制 成厚度为8(Hrni的液膜，并在温度为2(TC，相对湿度为60%的空气环境中静 置蒸发100s。其它步骤及参数与具体实施方式十相同。具体实施方式十二本实施方式与具体实施方式十不同的是步骤二中刮制 成厚度为100^im的液膜，并在温度为2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的制备方法，其特征在于高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜的制备方法按以下步骤实现：一、将１４ｗｔ％～２５ｗｔ％的聚偏氟乙烯和２ｗｔ％～１０ｗｔ％的添加剂加入到６５ｗｔ％～８４ｗｔ％的有机良溶剂中，然后在３０～８０℃的水浴中搅拌３～１５ｈ，得铸膜液；二、将铸膜液置于３５～８５℃的水浴中静置脱泡２４～４８ｈ，然后用刮膜机将脱泡后的铸膜液在制膜支撑体上刮制成厚度为２０～２００μｍ的液膜，并在温度为５～３０℃，相对湿度为２５％～９５％的空气环境中静置蒸发１０～３００ｓ；三、将静置蒸发后的液膜与支撑体浸入０～５０℃的蒸馏水中浸泡５～１０ｍｉｎ，然后移入室温蒸馏水中浸泡３～４天，即得高通量高截留率海绵状聚偏氟乙烯膜；其中步骤一中添加剂由氯化物和纳米氧化物混合而成，氯化物由氯化铁、氯化亚铁、氯化钙、氯化锂、盐酸羟胺中的两种或几种组成，纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝或纳米二氧化锆；步骤一中有机良溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、Ｎ－甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种的混合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马军，王争辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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