一种超疏水的分离膜的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种分离膜的制备方法，具体涉及一种超疏水的分离膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]浸润性是固体表面的一个重要特征，而疏水性能作为其中的一种表现方式，具有非常重要的潜在应用价值，已引起了科研人员的广泛关注并取得了较大的成绩。
[0003]而超疏水是其中的一个表现方式，是指固体表面与水的接触角大于150度，而且有较小的滚动角。目前，构建超疏水固体表面的方法主要有两种:(I)增加固体表面粗糙结构；(2)用低表面能物质如含氟化合物修饰固体表面。
[0004]如何将普通常用材料在无氟参与条件下，制备出具有超疏水表面是一个更有挑战的课题。2003年Science报道了将普通塑料聚异丙烯由疏水表面104°转化成超疏水表面160°。聚异丙烯在高温下，溶解在60%对-二甲苯/40%甲基乙基酮的混合溶剂中，然后冷却使溶剂挥发成膜，聚异丙烯结晶而形成多孔膜。粗糙的多孔表面使聚异丙烯膜表面转化成超疏水表面。(H.Y.Erbil, A.L.Demirel, Y.Avc, 0.Mert, Science，2003，297，1377) ο如中国专利公开号1415800公开了一种超疏水、自洁净纳米结构表面纸。他们在普通纸张表面，应用硅胶，乙酸乙酯和香蕉水，制备一层超疏水、自洁净的纳米结构表面层。中国专利公开号1397668在无氟作用下，通过模板挤压法制备出具有超疏水性表面的聚合物纳米纤维。但该制备方法所用模板易碎、价格昂贵，工业化应用前景受限。《物理化学》杂志1996，100，19512?19517上发表的文章“由不规则碎片结构产生的超疏水表面”(S.Shibuich? T.0nda，N.Satoh，K.Tsuji1.Super water-repellent surfaces resultingfrom fractal structure.J.Phys.Chem.B)，制备的是燒基正乙稀酮二聚体(AKD)的超疏水表面；《物理化学B》杂志2002，106，9274?9276上发表的文章“超疏水大面积蜂窝状碳纳米管，，(S.H.Li，H.J.Li，X.B.Wang，et al..super-hydrophobicity of large-areahoneycomb-like aligned carbon nanotubes.J.Phys.Chem.)，制备的是碳纳米管超疏水表面。《朗谬尔》杂志2000，16，7777?7782发表的文章“超疏水表面，形貌尺寸对浸润性的影响，，(D.琳 ner，T.J.McCarthy.Ultrahydrophobic surfaces.Effects of topographylength scales on wettability.Langmuir.)讨论仅仅限于微米尺寸表面结构《应用化学》杂志2002，114，1269?1271上发表的文章“阵列聚丙烯腈纳米纤维超疏水表面”(L.Feng，S.H.Li，H.J.Li，er al..Angew.Chem.)和《应用化学》杂志 2003，115，824 ?826 上发表的“两性聚合物制备超疏水表面”(L.Feng，Y.L.Song，J.Zhai，et al..Creat1n of aSuperhydrophobic Surface from an Amphiphilic Polymer.Angew.Chem.)讨论仅仅限于纳米尺寸表面结构。
[0005]另一方面，采用地表面能物质构造超疏水表面，选材主要还是集中在一些带有特殊功能基如氟、硅等基团且较为昂贵的一些聚合物。如聚四氟乙烯。《先进材料》杂志1998，11，1531 ?1534 上发表的文章“氣化涂层表面”(D.Anton.Surface-fIuorinatedcoating.Adv.Mater.);以及《科学》杂志2000，290，2130?2133上发表的文章“通过机械自组装单分子层构建长久有效的超疏水性聚合物表面”(Jan Genzer, Kirill Efimenk0.Creating Long-Lived Superhydrophobic Polymer Surfaces Through MechanicallyAssembled Monolayers.Science.)等，对粗糖表面均进行了氣化处理。(W.Chen,A.Y.Fadeev,M.C.Heieh，D.ner,J.Youngblod，T.J.McCarthy,Langmuir 1999，15，3395)，化学气相沉积法制备聚三甲基甲氧基娃烧(Y.Wu, H.Sugimura, Y.1noue, 0.Takai, Chem.Vap.Deposit1n 2002,8,47)，类蜂房状碳纳米管(S.Li,H.Li，X.Wang,Y.Song,Y.Liu，L.Jiang,D.Zhu, J.Phys.Chem.B.2002，106，9247)。
[0006]疏水膜的表面疏水化改性是疏水膜制备技术中的重要研究方向之一，当疏水膜的表面疏水性足够高时，可以通过增大膜的孔径和孔隙率来提高疏水膜的膜蒸馏通量，并提高疏水膜的抗亲水渗透性。提高疏水膜的表面疏水性可以使疏水膜在膜蒸馏、膜吸收等领域有更广泛的应用前景。
[0007]对于疏水性分离膜，为了进一步提高分离膜的疏水性，也可以采用共混、表面涂覆硅橡胶等疏水性物质等方法，或进行表面接枝、等离子处理等各种表面化学处理的方法来提高材料的表面疏水性，一方面成本高，不易加工实现，同时，在使用中易发生疏水性丧失等问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提出一种超疏水的分离膜的制备方法，该制备方法过程简单，成本低，能够得到具有疏水结构稳定的超疏水的表面的分离膜。
[0009]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]—种超疏水的分离膜的制备方法，包括以下步骤:
[0011](I)制备基膜:将制膜聚合物溶于溶剂中，制成质量分数为15-30%溶液，向其中添加少量的造孔剂及含氟高分子化合物，其中造孔剂的质量分数为1_5%，含氟高分子化合物质量分数为0.5-2 %，搅拌均匀，制成铸膜液；
[0012](2)制备涂膜液:将含氟高分子聚合物溶于溶剂中，制成质量分数为1-5%的涂膜液，之后加入沉淀剂，质量分数为1-3% ；
[0013](3)涂膜:将步骤(I)得到的铸膜液在洁净的玻璃板表面刮膜，得到基膜，然后在5-10min之间向表面刮上一层步骤(2)所得的涂膜液，涂膜液的厚度为基膜的0.15-0.4倍，然后在水浴中凝固成型，得到该超疏水的分离膜，该分离膜与水的接触角为150-175° ;
[0014]其中，造孔剂为乙醇、丙酮、正丁醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、乙酸乙酯中的一种；
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