一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法
【專利摘要】一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，步驟為：1）首先把聚偏氟乙烯與聚己二酸乙二醇酯混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，在60℃下靜置揮發(fā)成膜；2）將共混膜在熱臺上加熱熔融，保溫10min，消除熱歷史；3）將共混熔體以50℃/min的速率迅速降溫到155℃，在熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加104～105Pa的剪切應(yīng)力；4）共混物薄膜在155℃的熱臺上靜置培養(yǎng)；5）將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在烘箱中干燥，即得到聚偏氟乙烯多孔膜；工藝簡單易行，成本低廉，易于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用；孔隙通量高、改善了親水性和抗污染性。
【專利說明】一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于以聚偏氟乙烯為主要成分制備多孔濾膜【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種制備聚偏氟乙烯多孔膜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚偏氟乙烯樹脂具有氟樹脂和通用樹脂的特性，它除了具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、耐候性外，還具有壓電性、電熱性等特殊性能，據(jù)此聚偏氟乙烯在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]近年研究，聚偏氟乙烯因其良好的成膜性和優(yōu)異的膜性能，聚偏氟乙烯常常被運用于膜分離技術(shù)中，尤其在水資源利用和環(huán)境保護方面的作用有舉足輕重的作用。然而聚偏氟乙烯膜分子結(jié)構(gòu)中含有鍵能較高的-C-F鍵，使的它的膜材料表面與水無氫鍵作用，這使得膜容易吸附有機溶質(zhì)而被污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法。具有操作簡便易行，原料廉價易得易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，包括有以下步驟:
O首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=30~70:30~70的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜；
2)將共混膜在195°C~205°C的熱臺上加`熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史；
3)將共混熔體以50V /min的速`率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO4~IO5Pa的剪切應(yīng)力；
4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)12h~72h；
5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氟乙烯多孔膜。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明旨在制備一種聚偏氟乙烯多孔膜，使其具有較好的通透性能，具有較好的親水性能，抗污染性能，增加多孔膜的壽命，使其孔隙直徑達0.8~8 μ m。能過濾檢出溶劑、試劑、潤滑油和溶液中的微粒，濾掉Ι.ΟμL?以下粒子。
[0006]由于本發(fā)明采用了聚偏氟乙烯這樣具有穩(wěn)定性能同時具有一定熱電性能的有機樹脂，通過找到一種和聚偏氟乙烯相容的聚己二酸乙二醇酯，通過聚己二酸乙二醇酯中的C=O和聚偏氟乙烯中的CH2相互作用，改變了聚偏氟乙烯的結(jié)晶性，然后通過蝕刻的方式去掉一種組分后得到親水性的聚偏氟乙烯多孔薄膜材料。使得制得的膜材料孔密度較大，孔隙率高，水通量大，從微觀結(jié)構(gòu)上改善了聚偏氟乙烯材料的親水性。[0007]所以改善聚偏氟乙烯膜的孔隙直徑成為制備多孔膜的首要途徑，為聚偏氟乙烯膜材料的抗污抗菌性提供了解決的辦法。
[0008]微孔過濾膜是一種內(nèi)部含有很多微孔且孔徑分布比較均勻的高分子膜，其孔徑一般在0.03?65μπι之間，可按孔徑大小分離質(zhì)子或粒子。親水的微孔過濾膜用于液體分離，而疏水的微孔過濾膜用于氣固分離。微孔過濾膜的孔徑大小不同，其用途也不同。
[0009]本發(fā)明采用了有機材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無機材料，同時操作簡便易行，原料廉價易得，本發(fā)明的目的還在于提供一種工藝簡單，能增強膜的親水性、抗污染性，延長膜的壽命的親水性聚偏氟乙烯多孔膜的制備方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的聚偏氟乙烯膜親水性的實施例的效果圖，其中圖1 (a)為本發(fā)明聚偏氟乙烯/聚己二酸乙二醇酯=70/30電鏡掃描圖；圖1 (b)為本發(fā)明聚偏氟乙烯/聚己二酸乙二醇酯=30/7電鏡掃描圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0012]實施例一
一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，包括有以下步驟:
1)首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=70:30的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜；
2)將共混膜在195°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史；
3)將步驟2)制備的共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO4的剪切應(yīng)力；
4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)12h；
5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氣乙纟布多孔月旲。
[0013]本聚偏氟乙烯多孔膜的平均空隙直徑在2.3μπι。多孔膜表面水的接觸角為71.4°。
[0014]實施例二
一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，包括有以下步驟:
，其特征在于，包括有以下步驟:
1)首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=50:50的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜；
2)將共混膜在在205°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史；
3)將共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO5Pa的剪切應(yīng)力；
4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)72h；
5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氣乙纟布多孔月旲。
[0015]本聚偏氟乙烯多孔膜的平均空隙直徑在3.4μπι。多孔膜表面水的接觸角為68.6°。
[0016]實施例三
一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，包括有以下步驟:
1)首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=30:70的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜；
2)將共混膜在在200°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史；
3)將共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO5Pa的剪切應(yīng)力；
4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)60h；
5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氣乙纟布多孔月旲。
[0017]本聚偏氟乙烯多孔膜的平均空隙直徑在5.8μπι。多孔膜表面水的接觸角為53.4°。
[0018]通過掃描電鏡和測試膜表面水的接觸角判斷聚偏氟乙烯多孔膜的孔隙直徑和親疏水特性，由實施案例可以看出。聚偏氟乙烯:己二酸乙二醇酯=70:30，聚偏氟乙烯:己二酸乙二醇酯=50:50，聚偏氟乙烯:己二酸乙二醇酯=30:70，隨著己二酸乙二醇酯質(zhì)量份數(shù)的增加，聚偏氟乙烯多孔膜的空隙直徑也由2.3 μ m，增加至3.4μπι和5.8 μ m，說明空隙直徑增大了，有利于固體微粒的通過，膜表面水接觸角也由71.4°降至68.6°和53.4°說明聚偏氟乙烯多孔膜的親水性增加了，從而提高了多孔膜的抗污染性能，增加了膜的重復(fù)利用率，經(jīng)濟環(huán)保。因此該法制得的多孔膜有著非常大的經(jīng)濟價值。
【權(quán)利要求】
1.一種制備聚偏氟乙烯多孔膜方法，其特征在于，包括有以下步驟: O首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=30~70:30~70的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜； 2)將共混膜在195°C~205°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史； 3)將步驟2)制備的共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO4~IO5Pa的剪切應(yīng)力； 4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)12h~72h； 5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氣乙纟布多孔月旲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，其特征在于，包括有以下步驟: 1)首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=70:30的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜； 2)將共混膜在195°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史； 3)將步驟2)制備的共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速`的對共混熔體施加IO4的剪切應(yīng)力； 4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)12h； 5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氣乙纟布多孔月旲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，其特征在于，包括有以下步驟: 1)首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=50:50的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜； 2)將共混膜在在205°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史； 3)將共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO5Pa的剪切應(yīng)力； 4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)72h； 5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氣乙纟布多孔月旲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備聚偏氟乙烯多孔膜的方法，其特征在于，包括有以下步驟: 1)首先按照聚偏氟乙烯:聚己二酸乙二醇酯=30:70的質(zhì)量百分比混合，使其完全溶解于氮氮二甲基甲酰胺DMF有機溶劑中，利用旋轉(zhuǎn)成膜法在60°C下靜置揮發(fā)成膜； 2)將共混膜在在200°C的熱臺上加熱熔融，保溫lOmin，消除熱歷史； 3)將共混熔體以50V /min的速率迅速降溫到155°C，在155°C熱臺上利用聚甲基硅氧烷板快速的對共混熔體施加IO5Pa的剪切應(yīng)力； 4)共混物薄膜在155°C的熱臺上靜置培養(yǎng)60h； 5)將結(jié)晶完全的共混物薄膜浸泡在氯仿溶液中，浸泡72h，使聚己二酸乙二醇酯成分蝕刻完全，此時共混物薄膜成分只剩余聚偏氟乙烯晶體，在60°C烘箱中干燥8h，即得到聚偏氟乙烯多孔膜 。
【文檔編號】B01D67/00GK103861481SQ201410132425
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】王海軍, 馮會平, 李金祥, 王學(xué)川, 屈鋒, 雷樂樂, 趙彥群 申請人:陜西科技大學(xué)