专利名称：一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理设备，特别是ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法。
背景技术：
超滤技术因其分离过程无相变、能耗低及选择性好、无二次污染等优点而受到广泛重视。其核心部件超滤膜，现多采用特种工程高分子材料。这克服了早期纤维素类材料的缺点，但在应用中也会产生膜污染，甚至严重影响超滤膜的长期使用和运行。聚偏氟乙烯(PVDF)是ー种疏水性的线型结晶性聚合物，具有优良加工性能、热稳定性能和耐化学腐蚀性等特点，是ー种常用的膜分离材料，在环保、冶金、医药、食品加工等领域有广泛的应用[1 —3)。但随之而出现的问题是由于材料的疏水性，用PVDF制成膜表面也都呈现较强的疏水性，在实际使用中，由于被分离物质在疏水表面易产生吸附等原因，造成膜污染.使超滤膜本身具有抗污染性能，是解决膜污染的最有效和最根本的方法之一。
发明内容
发明目的针对现有技术的不足，本发明公开了ー种亲水性增强，污染度下降的改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法。技术方案本发明公开了ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，该方法包括如下步骤
(1)在聚偏氟乙烯中投加单性亲水基团，混合均勻后，进行辐照接枝
(2)40 75°C下，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中；20 30°C下，加入添加剤，搅拌均勻；30-35°C下，加入致孔剂，搅拌均勻，配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5 25%、70 90%、1 10%和0 4% ；
(3)步骤(2)得到的铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上，在空气中放置一定时间后，将其浸入凝胶浴中，在0 35°C下凝胶固化，制备出平片滤膜。其中，聚偏氟乙烯分子量为20 60万。其中，步骤(2)中所述的溶剂为ニ甲基亚砜、四氢呋喃、N，N-ニ甲基甲酰胺、N， N-ニ甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。其中，步骤(1)中所述的添加剂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙ニ醇、超支化聚 (胺-酷)、草酸、甲酸、丙酸和氯仿中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。其中，聚乙烯基吡咯烷酮分子量为1 5万，聚乙ニ醇分子量为600 40000、超支化聚胺/酷分子量为2000 30000。其中，步骤(2)中所述的致孔剂为丙酮、乙醚和甲醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。其中，步骤(3)中所述的凝胶浴为水、乙醇、丙醇和正丁醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。其中，步骤(3)中所述的在空气中放置时间为0 150秒。其中，步骤(1)所述的单性亲水基团为马来酸酐、苯乙烯、聚吡咯烷酮或N，N-2-甲基丙烯酰胺。其中，聚偏氟乙烯和单性亲水基团的质量比1-10 100
其中，所述辐照剂量为0. 1-0. 35kGy，辐照强度为0. 2-0. ^Gy,接枝率0_20%。有益效果本发明公开ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，亲水性增强，污染度下降。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进ー步的解释。实施例1
在聚偏氟乙烯中投加马来酸酐，质量比是100 1混合均勻后，进行辐照接枝，辐照强度为0. 3kGy/h，辐照剂量为0. 15kGy，接枝率达到1. 5% ；60°C下，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中，聚偏氟乙烯分子量为50万，溶剂为N，N-ニ甲基甲酰胺、N，N-ニ甲基乙酰胺中的任意 ー种或两种以上任意比例的組合；然后在25°C下，加入添加剤，搅拌均勻，添加剂为聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基吡咯烷酮分子量为3万；30°C下，加入致孔剂，致孔剂为丙酮，搅拌均勻，配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为18^.72^.5%和5% ；将铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上， 在空气中放置15秒后，将其浸入凝胶浴中，凝胶浴为水，在15°C下凝胶固化，制备出平片滤膜。实施例2
在聚偏氟乙烯中投加苯乙烯，混合均勻后，进行辐照接枝，质量比是50 1混合均勻后， 进行辐照接枝，辐照强度为0. 25kGy/h，辐照剂量为0. 2kGy，接枝率达到5% ；55°C下，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中，聚偏氟乙烯分子量为50万，溶剂为N，N-ニ甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和中的任意ー种或两种以上任意比例的組合；25°C下，加入添加剤，搅拌均勻，添加剂为聚乙ニ醇，聚乙ニ醇分子量为400 ；30°C下，加入致孔剂，致孔剂为丙酮，搅拌均勻， 配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为16^,75%^%和3%;将铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上，在空气中放置30秒后，将其浸入凝胶浴中，凝胶浴为水、乙醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合，在20°C下凝胶固化，制备出平片滤膜。实施例3
在聚偏氟乙烯中投加聚吡咯烷酮，混合均勻后，进行辐照接枝，质量比是75:1，辐照强度为0. 3kGy/h，辐照剂量为0. 25kGy，接枝率达到10% ；70°C下，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中，聚偏氟乙烯分子量为75万，溶剂为N-甲基吡咯烷酮；25°C下，加入添加剤，搅拌均勻，添加剂为聚乙ニ醇，聚乙ニ醇分子量为1万；30°C下，加入致孔剂，致孔剂为丙酮，搅拌均勻，配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为12^.73^.10%和5% ；将铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上，在空气中放置50秒后，将其浸入凝胶浴中，凝胶浴为水、正丁醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合，在25°C下凝胶固化，制备出平片滤膜。实施例4
在聚偏氟乙烯中投加N，N-2-甲基丙烯酰胺，混合均勻后，进行辐照接枝，质量比是90 1，辐照强度为0. 5kGy/h，辐照剂量为0. 35kGy，接枝率达到20% ；75°C下，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中，聚偏氟乙烯分子量为80万，溶剂为ニ甲基亚砜、N, N-ニ甲基乙酰胺和中的任意ー种或两种以上任意比例的組合；20°C下，加入添加剤，添加剂为草酸，搅拌均勻； 32°C下，加入致孔剂，致孔剂为甲醇，搅拌均勻，配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为20^,71^,5%和4% ；将铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上，在空气中放置150秒后，将其浸入凝胶浴中，凝胶浴为水、乙醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合，在10°C下凝胶固化，制备出平片滤膜。本发明提供了一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法及思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各組成部分均可用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤(1)在聚偏氟乙烯中投加单性亲水基团，混合均勻后，进行辐照接枝；(2)40 75°C下，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中；20 30°C下，加入添加剤，搅拌均勻；30-35°C下，加入致孔剂，搅拌均勻，配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5 25%、70 90%、1 10%和0 4% ；(3)步骤(2)得到的铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上，在空气中放置一定时间后，将其浸入凝胶浴中，在0 35°C下凝胶固化，制备出平片滤膜。
2.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于，聚偏氟乙烯分子量为20 60万。
3.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在干，步骤 (2)中所述的溶剂为ニ甲基亚砜、四氢呋喃、N，N-ニ甲基甲酰胺、N，N-ニ甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。
4.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的添加剂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙ニ醇、超支化聚(胺-酷)、草酸、甲酸、丙酸和氯仿中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。
5.根据权利要求1或4所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于聚乙烯基吡咯烷酮分子量为1 5万，聚乙ニ醇分子量为600 40000、超支化聚胺/酷分子量为 2000 30000。
6.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在干，步骤(2)中所述的致孔剂为丙酮、乙醚和甲醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。
7.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的凝胶浴为水、乙醇、丙醇和正丁醇中的任意ー种或两种以上任意比例的組合。
8.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在于步骤 (2)中所述的在空气中放置时间为0 150秒。
9.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在干，步骤 (1)所述的单性亲水基团为马来酸酐、丙烯酸、聚吡烙烷酮或N，N-2-甲基丙烯酰胺。
10.根据权利要求1或9所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在干， 聚偏氟乙烯和单性亲水基团的质量比1-10 :100。
11.根据权利要求1所述的ー种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，其特征在干，所述辐照剂量为0. 1-0. ;35kGy，辐照强度为0. 2-0. 5kGy，接枝率0_20%。
全文摘要
本发明公开了一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，该方法包括如下步骤首先在聚偏氟乙烯中投加单性亲水基团，混合均匀后，进行辐照接枝；然后，将聚偏氟乙烯膜材料溶于溶剂中；加入添加剂，搅拌均匀；加入致孔剂，搅拌均匀，配置成铸膜液；其中，聚偏氟乙烯膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5～25％、70～90％、1～10％和0～4％；最后将得到的铸膜液经过滤和真空脱泡后，将其刮涂在聚酯无纺布上，在空气中放置一定时间后，将其浸入凝胶浴中，在0～35℃下凝胶固化，制备出平片滤膜。本发明公开的一种改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法，亲水性增强，污染度下降。
文档编号B01D67/00GK102553464SQ20111045315
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者常江, 曹永军, 邵梅生 申请人:江苏大孚膜科技有限公司