專(zhuān)利名稱(chēng)：一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法
一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法。
背景技術(shù)：
聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜由于其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能，被廣泛用于微濾、超濾過(guò)程。然而，強(qiáng)疏水的特性使其在使用過(guò)程中極易吸附蛋白質(zhì)等有機(jī)物，造成嚴(yán)重的膜污染，最終導(dǎo)致通量下降、分·離效率降低，膜使用壽命縮短。因此，提高聚偏氟乙烯微孔膜的親水性，增加水通量，減少膜污染顯得十分必要。目前，已有大量文獻(xiàn)專(zhuān)利報(bào)道了聚偏氟乙烯親水改性方面的工作，大致分為表面改性與共混改性?xún)深?lèi)。相比而言，共混改性具有更大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。其中，兩親共聚物、無(wú)機(jī)粒子是最為常用的改性添加劑。而諸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)這類(lèi)水溶性聚合物，因?yàn)樵谀ぶ苽湟约笆褂眠^(guò)程中會(huì)流失，往往作為致孔劑使用。為了將聚乙烯吡咯烷酮固定在微孔膜以賦予膜永久親水性，哈爾濱工業(yè)大學(xué)將蒙脫土用含有乙烯基的硅烷偶聯(lián)劑處理，然后通過(guò)N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)與乙烯基化的蒙脫土進(jìn)行共聚將PVP錨定在蒙脫土上，最后將得到的PVP修飾的蒙脫土作為親水改性劑與PVDF共混，所得到的復(fù)合膜的親水性有微弱提高(文獻(xiàn)P. P. Wang, J. Ma, Z. H. Wang, F. M. Shi, Q. L. Liu, Langmuir, 2012，28，4776 報(bào)道)。清華大學(xué)將未改性的聚偏氟乙烯中空纖維膜直接浸泡在90°C的含有聚乙烯吡咯烷酮以及交聯(lián)劑過(guò)硫酸鉀的水溶液中(文獻(xiàn) Q· Y. Bi, Q. Li, Y. Tian, Y. Y. Lin and X. L. Wang, Journal of applied polymer science, 2012, 37629報(bào)道)。聚乙烯卩比咯燒酮分子間發(fā)生交聯(lián)作用，最終穩(wěn)定地存在微孔膜中。不可避免的是，膜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，微孔膜的孔隙率降低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，以提高分離膜的抗污能力、分離效率以及延長(zhǎng)使用壽命。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括步驟如下步驟(I).將聚偏氟乙烯溶解在極性非質(zhì)子溶劑中，在75 125°C下攪拌5 72小時(shí)， 制成成膜前驅(qū)體溶液；成膜前驅(qū)體溶液中聚偏氟乙烯的質(zhì)量百分含量為10 30 % ;所述的極性非質(zhì)子溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)、N, N- 二甲基乙酰胺(DMAc)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三甲酯(TMP)、甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜(DMSO)中的一種；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔儯诘獨(dú)獗Ｗo(hù)下將活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)2 48小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù),使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置18 36小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；其中活性溶液與成膜前驅(qū)體溶液的質(zhì)量比為O. 02 O. 3 :1 ;所述的活性溶液為引發(fā)劑、改性單體和極性非質(zhì)子溶劑的混合液；其中引發(fā)劑、改性單體和磷酸三乙酯的質(zhì)量比為1:130:50 ；所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)、過(guò)氧化二苯甲酰(BPO) 中的一種；所述的改性單體為乙烯基親水單體與硅烷偶聯(lián)劑的混合物；其中乙烯基親水單體與硅 燒偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為(4:6) (19:1)；所述的乙烯基親水單體為N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丁酯 中、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙酰胺中的一種或多種；當(dāng)為多種時(shí)，比例為任意比；所述的娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、甲基丙稀酸氧基丙 基二甲氧基娃燒中的一種；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到凝固浴中浸沒(méi)I分鐘 12小時(shí)固化成膜并 完成一次交聯(lián)，然后轉(zhuǎn)移到PH值為3 12的水浴中，浸沒(méi)2 96小時(shí)完成二次交聯(lián)，空氣 中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；所述的凝固浴為去離子水或質(zhì)量百分含量為10 90 %極性非質(zhì)子溶劑的水溶液；所述的凝固浴的溫度為10 80°C ；所述的水浴的溫度為40 80°C ；所述的水浴用醋酸和氨水調(diào)節(jié)PH ；作為優(yōu)選，步驟⑴中攪拌溫度為80 100°C，攪拌時(shí)間為24 60小時(shí)；作為優(yōu)選，步驟⑵中聚合反應(yīng)時(shí)間為6 24小時(shí)；作為優(yōu)選，步驟⑷中初生膜在凝固浴中的浸沒(méi)時(shí)間為I分鐘 3小時(shí)，在水浴中的浸 沒(méi)時(shí)間為6 48小時(shí)；作為優(yōu)選，步驟⑷中水浴的pH值為5 10 ;作為優(yōu)選，步驟⑷中凝固浴的溫度為25 50°C ；作為優(yōu)選，步驟⑷中水浴的溫度為40 60°C。
本發(fā)明所具有的有益效果本發(fā)明通過(guò)在PVDF鑄膜液中進(jìn)行親水單體的聚合，直接在親水聚合物分子中引入可 交聯(lián)點(diǎn)，后經(jīng)熱處理，親水分子之間發(fā)生水解縮合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，有效地提高了親水成分在 聚偏氟乙烯微孔膜中的穩(wěn)定性。由本發(fā)明方法制備的微孔膜具有出眾穩(wěn)定的親水性，并且 反應(yīng)條件溫和，制備方法簡(jiǎn)單，重復(fù)性好；該方法不受限于微孔膜的形式，無(wú)需額外加致孔 劑便可得到高通量的分離膜，制備的微孔膜為強(qiáng)親水性干膜。


圖1是實(shí)施例1制備的親水聚偏氟乙烯干膜的上表面結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖；圖2是實(shí)施例1制備的親水聚偏氟乙烯干膜的截面結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步分析(以下實(shí)施例中水浴用醋酸和氨水 調(diào)節(jié)pH)。
實(shí)施例1 :步驟(I).將IOOg聚偏氟乙烯溶解在900g的磷酸三乙酯中，在75°C下攪拌72小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將20g活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)48小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù),使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置36小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為偶氮二異丁腈、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基三乙氧基硅烷和磷酸三乙酯的混合液；其中偶氮二異丁腈、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基三乙氧基硅烷和磷酸三乙酯的質(zhì)量比為 1:80:50:50 ;步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后直接浸入20°C的去離子水浴中I分鐘，然后轉(zhuǎn)移到pH值為5 溫度為50°C水浴中，浸沒(méi)8小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜。
圖1和2分別為實(shí)施例1的上表面結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖和截面結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖。
測(cè)試結(jié)果為上述未水聚偏氣乙纟布干I旲的初始接觸角為35°，并在3秒內(nèi)降為 0° ;純水通量為165L/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到100 %，平均孔徑為O. 06 μ m。
實(shí)施例2 步驟(I).將20(^聚偏氟乙烯溶解在80(^的隊(duì)^二甲基甲酰胺中，在1251下攪拌5 小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將300g活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)2 小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù),使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置18小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為偶氮二異庚腈、甲基丙烯酸羥乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷和磷酸三乙酯的混合液；其中偶氮二異庚腈、甲基丙烯酸羥乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷和磷酸三乙酯的質(zhì)量比為 1:100:30:50 ；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后20分鐘內(nèi)浸入到15°C的凝固浴中3小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為 5溫度為40°C的水浴中，浸沒(méi)24小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；凝固浴為質(zhì)量百分含量為10 % N，N-二甲基甲酰胺的水溶液。
測(cè)試結(jié)果為上述聚偏氟乙烯超濾膜的初始接觸角為40°，并在5秒內(nèi)降為0° ； 純水通量為421L/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到100 %，平均孔徑為O. 13 μ m。
實(shí)施例3:步驟(I).將30(^聚偏氟乙烯溶解在70(^的隊(duì)^二甲基乙酰胺中，在1001下攪拌 24小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將80g活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)36小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù),使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置24小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為過(guò)氧化二苯甲酰、丙烯酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和N，N- 二甲基乙酰胺的混合液；其中過(guò)氧化二苯甲酰、丙烯酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和 N，N-二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為1:52:78:50 ；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后25分鐘內(nèi)浸入到40°C的去離子水浴中I小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為10溫度為40°C的水浴中，浸沒(méi)12小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜。
測(cè)試結(jié)果為上述未水聚偏氣乙纟布干I旲的初始接觸角為28°，并在3秒內(nèi)將為 0° ;純水通量為200L/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到100 %，平均孔徑為O. 08 μ m。
實(shí)施例4:步驟(I).將250g聚偏氟乙烯溶解在750g的甲基吡咯烷酮中，在80°C下攪拌60小時(shí)， 制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將IOOg活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)24小時(shí)后，停止氮?dú)獗Ｗo(hù)，使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置20小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸羥丁酯、丙烯酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基吡咯烷酮的混合液；其中偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸羥丁酯、丙烯酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷和甲基吡咯烷酮的質(zhì)量比為1:60:30:40:50 ；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到50°C的凝固浴中2小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為 10溫度為60°C的水浴中，浸沒(méi)2小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；凝固浴為質(zhì)量百分含量為50 %甲基吡咯烷酮的水溶液。
測(cè)試結(jié)果為上述未水聚偏氣乙纟布干I旲的初始接觸角為60°，并在6秒內(nèi)將為 0° ;純水通量為634/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到92 %，平均孔徑為O. 17 μ m。
實(shí)施例5:步驟(I).將150g聚偏氟乙烯溶解在850g的磷酸三甲酯中，在90°C下攪拌30小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將200g活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)6小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù),使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置18小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為偶氮二異庚腈、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷和磷酸三甲酯的混合液；其中偶氮二異庚腈、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸、乙烯基三甲氧基硅烷和磷酸三甲酯的質(zhì)量比1:40:50:40:50 ；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到25°C的凝固浴中0.5小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為 6溫度為40°C的水浴中，浸沒(méi)36小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；凝固浴為質(zhì)量百分含量為60 %磷酸三甲酯的水溶液。
測(cè)試結(jié)果為上述未水聚偏氣乙纟布干I旲的初始接觸角為78°，并在12秒內(nèi)將為 0° ;純水通量為1225/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到90 %，平均孔徑為O. 22 μ m。
實(shí)施例6:步驟(I).將300g聚偏氟乙烯溶解在700g的二甲基亞砜中，在80°C下攪拌72小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將300g活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)12小時(shí)后，停止氮?dú)獗Ｗo(hù)，使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置18小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為過(guò)氧化二苯甲酰、甲基丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和二甲基亞砜的混合液；其中過(guò)氧化二苯甲酰、甲基丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和二甲基亞砜的質(zhì)量比為1:70:60:50 ;步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到10°C的凝固浴中3小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為8 溫度為60°C的水浴中，浸沒(méi)6小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；凝固浴為質(zhì)量百分含量為90 %的二甲基亞砜水溶液。
測(cè)試結(jié)果為上述未水聚偏氣乙纟布干I旲的初始接觸角為80°，并在30秒內(nèi)將為 0° ;純水通量為3021/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到89 %，平均孔徑為O. 33 μ m。
實(shí)施例7 步驟(I).將180g聚偏氟乙烯溶解在820g的磷酸三乙酯中，在120°C下攪拌6小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將200g活性溶液加入成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)10小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù)，使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置30小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液為偶氮二異丁腈、丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷和N，N- 二甲基甲酰胺的混合液；其中偶氮二異丁腈、丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷和N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為 1:123.5:6.5:50 ； 步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后15分鐘內(nèi)浸入到60°C的凝固浴中12小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為 3溫度為80°C的水浴中，浸沒(méi)96小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；凝固浴為質(zhì)量百分含量為80 %磷酸三乙酯的水溶液。
測(cè)試結(jié)果為上述未水聚偏氣乙纟布干I旲的初始接觸角為77°，并在20秒內(nèi)將為 0° ;純水通量為2774/m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到94 %，平均孔徑為O. 28 μ m。
實(shí)施例8 步驟(I).將180g聚偏氟乙烯溶解在820g的磷酸三甲酯中，在120°C下攪拌6小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔儯诘獨(dú)獗Ｗo(hù)下將200g活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)15小時(shí)后，停止氮?dú)獗Ｗo(hù)，使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置24小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；活性溶液的組分為的偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和磷酸三甲酯的混合液；其中偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷和磷酸三甲酯質(zhì)量比為1:65:65:50 ；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到50°C的凝固浴中I小時(shí)，再轉(zhuǎn)移到pH值為 12溫度為40°C的水浴中，浸沒(méi)48小時(shí)后固化成膜，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；凝固浴為質(zhì)量百分含量為30 % N，N-二甲基乙酰胺的水溶液。
測(cè)試結(jié)果為0° ;純水通量為523/ :上述親水聚偏氟乙烯干膜的初始接觸角為 m2h，通量恢復(fù)率達(dá)到95 %，平均孔徑為O. 1446°，并在15秒內(nèi)將為 μ m0
權(quán)利要求
1.一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟(I).將聚偏氟乙烯溶解在極性非質(zhì)子溶劑中，在75 125°C下攪拌5 72小時(shí)， 制成成膜前驅(qū)體溶液；成膜前驅(qū)體溶液中聚偏氟乙烯的質(zhì)量百分含量為10 30 % ;所述的極性非質(zhì)子溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種；步驟(2).保持?jǐn)嚢铚囟群蛿嚢杷俣炔蛔儯诘獨(dú)獗Ｗo(hù)下將活性溶液加入到成膜前驅(qū)體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)2 48小時(shí)后,停止氮?dú)獗Ｗo(hù),使反應(yīng)物暴露在空氣中終止反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度不變靜置18 36小時(shí)，脫泡后得到鑄膜液；其中活性溶液與成膜前驅(qū)體溶液的質(zhì)量比為O. 02 0.3:1 ;所述的活性溶液為引發(fā)劑、改性單體和極性非質(zhì)子溶劑的混合液；其中引發(fā)劑、改性單體和磷酸三乙酯的質(zhì)量比為1:130:50 ;所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過(guò)氧化二苯甲酰中的一種；所述的改性單體為乙烯基親水單體與硅烷偶聯(lián)劑的混合物；其中乙烯基親水單體與硅燒偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為(4:6) (19:1);所述的乙烯基親水單體為N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丁酯中、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙酰胺中的一種或多種；當(dāng)為多種時(shí)，比例為任意比；所述的娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、甲基丙稀酸氧基丙基二甲氧基娃燒中的一種；步驟(3).將鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；步驟(4).初生膜成型后30分鐘內(nèi)浸入到凝固浴中浸沒(méi)I分鐘 12小時(shí)固化成膜并完成一次交聯(lián)，然后轉(zhuǎn)移到PH值為3 12的水浴中，浸沒(méi)2 96小時(shí)完成二次交聯(lián)，空氣中常溫下自然晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜；所述的凝固浴為去離子水或質(zhì)量百分含量為10 90 %極性非質(zhì)子溶劑的水溶液；所述的凝固浴的溫度為10 80°C ；所述的水浴的溫度為40 80°C。
2.如權(quán)利要求1所述的一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于步驟(4)中水浴用醋酸和氨水調(diào)節(jié)pH。
3.如權(quán)利要求1所述的一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于步驟⑴中攪拌溫度為80 100°C，攪拌時(shí)間為24 60小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于步驟(2)中聚合反應(yīng)時(shí)間為6 24小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于步驟⑷中初生膜在凝固浴中的浸沒(méi)時(shí)間為I分鐘 3小時(shí)，在水浴中的浸沒(méi)時(shí)間為6 48小時(shí)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于步驟(4)中水浴的pH值為5 10。
7.如權(quán)利要求1所述的一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于步驟⑷中凝固浴的溫度為25 50°C，水浴的溫度為40 60°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種同步交聯(lián)改性聚偏氟乙烯微孔膜的制備方法?，F(xiàn)有微孔膜易造成膜污染，導(dǎo)致通量下降、分離效率降低，膜使用壽命縮短。該方法是將聚偏氟乙烯溶于極性非質(zhì)子溶劑，75～125℃下攪拌5～72小時(shí)，制成成膜前驅(qū)體溶液；然后氮?dú)獗Ｗo(hù)下活性溶液加入成膜前驅(qū)體溶液反應(yīng)2～48小時(shí)后，停止氮?dú)獗Ｗo(hù)，反應(yīng)物暴露空氣終止反應(yīng)，靜置，脫泡后得到鑄膜液；鑄膜液通過(guò)成膜機(jī)加工成型，制成初生膜；初生膜浸入凝固浴浸沒(méi)1分鐘～12小時(shí)固化成膜完成一次交聯(lián)，轉(zhuǎn)移水浴中，浸沒(méi)2～96小時(shí)完成二次交聯(lián)，晾干，得到親水聚偏氟乙烯干膜。本發(fā)明方法制備的微孔膜具有出眾穩(wěn)定的親水性，并且反應(yīng)條件溫和，制備方法簡(jiǎn)單，重復(fù)性好。
文檔編號(hào)B01D67/00GK103007786SQ20121051202
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者劉富, 薛立新, 陶咪咪 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所