聚偏氟乙烯共混膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚偏氟乙烯共混膜及其制备方法，属于膜材料技术领域。本发明专利技术所述聚偏氟乙烯共混膜制备方法采用溶液结晶

【技术实现步骤摘要】
聚偏氟乙烯共混膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚偏氟乙烯共混膜及其制备方法，属于膜材料


技术介绍

[0002]膜分离技术应用广泛，包括水污染处理、污染气体的分离、燃料回收、药物生产纯化等等。PVDF膜由于其优异的耐热、耐化学性能等，在膜分离
应用得比较广泛。膜的制备方法包括冷冻干燥法、定向拉伸法、熔融挤压法等。
[0003]溶液结晶
–
聚合物扩散(CCD)法基于冷冻干燥法与流延法的结合，已发展成为一种独特的制备具有多孔材料的技术，并应用于催化剂载体结构、固体氧化物燃料电池和气体、液体分离膜的制备。CCD法通过对在模具中的铸膜液快速冷冻，冻结高分子链，达到溶剂结晶的效果，之后在冰水浴中进行萃取，实现溶剂交换，最终成膜。CCD法制备的膜孔径小、膜孔分布窄，但水通量极大。
[0004]刘祯浩,赵梓年,王昆,等.溶液结晶
–
聚合物扩散法PVDF/LiCl超滤膜制备及性能[J].工程塑料应用,2021,49(6):5。以溶液结晶
–
聚合物扩散(CCD)法为基础，无水氯化锂(LiCl)作为致孔剂和亲水改性剂，N，N
–
二甲基乙酰胺作为溶剂，采用共混法制备PVDF/LiCl超滤膜。通过扫描电子显微镜对PVDF/LiCl超滤膜的断面结构进行表征，分析证明超滤膜内部存在较好的联通结构，并且生成了大孔结构与指状孔结构。接触角及成膜动力学测试结果表明，LiCl质量分数为2％时，超滤膜的亲水性最好，成膜速率最快。水通量与截留率测试结果显示，随着LiCl含量增加，超滤膜在水通量急剧增大的基础上，截留率下降幅度小，LiCl质量分数为1％时综合性能最佳，水通量为1 190.48L/(m2·
h)，截留率为83.21％，通量恢复率达到84.46％。其最大截留率为添加0.5％LiCl时的87.23％。如果不添加LiCl截留率为80.64％。截留率还有待进一步提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的是提供一种新的聚偏氟乙烯共混膜的制备方法，该方法制备得到的聚偏氟乙烯共混膜截留率高。
[0006]为达到本专利技术的第一个目的，所述聚偏氟乙烯共混膜制备方法采用溶液结晶
–
聚合物扩散法制备聚偏氟乙烯共混膜，所述溶液结晶
–
聚合物扩散法的溶剂中还分散有β成核剂，所述β成核剂为芳基磷酸酯盐类；所述β成核剂的添加量是PVDF质量的0.5
‰
～5
‰
。
[0007]在一种具体实施方式中，所述芳基磷酸酯盐类为TMP
‑
1、TMP
‑
3、TMP
‑
5或TMP
‑
6中的至少一种。
[0008]在一种具体实施方式中，所述方法包括：
[0009]a.分别将PVDF、聚乙烯吡咯烷酮及β成核剂在65～75℃下真空干燥12～24小时；
[0010]b.将干燥后的β成核剂均匀分散到溶剂中；
[0011]c.将干燥后PVDF、聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物加入到均匀分散有β成核剂的溶剂中，使其形成均相的铸膜液，并进行脱泡；
[0012]d.将所述铸膜液均匀分布在基板上，﹣80℃～﹣20℃保温处理后，再放入0～25℃处理，得到聚偏氟乙烯共混膜；优选放入冰水混合物中浸泡得到聚偏氟乙烯共混膜。
[0013]铸膜液均匀分布在基板上，﹣80℃～﹣20℃保温处理可以是：预先将基板降温至﹣80℃～﹣20℃，再将铸膜液均匀分布在基板上，在﹣80℃～﹣20℃保温处理；也可以是先将铸膜液均匀分布在基板上，再将铸膜液和基板一起放在﹣80℃～﹣20℃的环境保温处理。
[0014]在一种具体实施方式中，所述的基板提供支撑作用，可以为表面光滑的铝板、不锈钢板和玻璃板，我们是把板先放进冰箱中，﹣80℃～﹣20℃保温处理后，拿出来，把铸膜液均匀分布在基板上，一段时间5s～5min后再放入冰水混合物中浸泡(0℃处理)，得到聚偏氟乙烯共混膜。
[0015]在一种具体实施方式中，b步骤所述均匀分散包括使用超声进行分散，所述超声的功率优选为50～300W，时间为0.5～5h。
[0016]在一种具体实施方式中，c步骤所述PVDF：溶剂：聚乙烯吡咯烷酮：聚乙二醇：聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物的质量比为：15～25：65～85：5～10：1～10：1～5。
[0017]在一种具体实施方式中，所述溶剂为二甲基亚砜、N,N
‑
二甲基乙酰胺或N
‑
甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述聚乙二醇的聚合度优选为400～20000；所述的聚乙烯吡咯烷酮的型号优选为K30或K25。
[0018]在一种具体实施方式中，所述聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物为P123、聚醚L65、聚醚F124、聚醚F127、聚醚F188、聚醚L68中的至少一种；优选所述为聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物为P123。
[0019]聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物为P123的CAS106392
‑
12
‑
5。
[0020]在一种具体实施方式中，c步骤所述使其形成均相的铸膜液的方法包括在65～75℃的条件下，搅拌10～15h；c步骤所述脱泡优选真空脱泡，所述搅拌的转速优选为200～1500rpm。
[0021]在一种具体实施方式中，d步骤所述﹣80℃～﹣20℃保温的时间为3s～5min；所述0℃处理的时间范围是0.5～24h。
[0022]本专利技术的第二个目的是提供一种新的聚偏氟乙烯共混膜，该膜的BSA截留率高。
[0023]为达到本专利技术的第二个目的，所述的聚偏氟乙烯共混膜采用上述的方法制备得到，所述聚偏氟乙烯共混膜对BSA截留率优选为91.8％以上，更优选为97％以上。
[0024]有益效果：
[0025]采用本专利技术的方法制备得到的聚偏氟乙烯克服了现有技术的不足，共混膜对BSA截留率高，聚偏氟乙烯共混膜的亲水性好，渗透性及抗污染性也非常优异。
附图说明
[0026]图1实施例2产品的膜截面电镜图；
[0027]图2实施例2产品的膜表面电镜图；
[0028]图3对比例1产品的膜截面电镜图；
[0029]图4对比例1产品的膜表面电镜图。
具体实施方式
[0030]为达到本专利技术的第一个目的，所述聚偏氟乙烯共混膜制备方法采用溶液结晶
–
聚合物扩散法制备聚偏氟乙烯共混膜，所述溶液结晶
–
聚合物扩散法的溶剂中还分散有β成核剂，所述β成核剂为芳基磷酸酯盐类；所述β成核剂的添加量是PVDF质量的0.5
‰
～5
‰
。
[0031]在一种具体实施方式中，所述芳基磷酸酯盐类为TMP
‑
1、TMP
‑
3、TMP
‑
5或TMP
‑
6中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚偏氟乙烯共混膜制备方法，所述方法采用溶液结晶
–
聚合物扩散法制备聚偏氟乙烯共混膜，其特征在于，所述溶液结晶
–
聚合物扩散法的溶剂中还分散有β成核剂，所述β成核剂为芳基磷酸酯盐类；所述β成核剂的添加量是PVDF质量的0.5
‰
～5
‰
。2.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯共混膜制备方法，其特征在于，所述芳基磷酸酯盐类为TMP
‑
1、TMP
‑
3、TMP
‑
5或TMP
‑
6中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的聚偏氟乙烯共混膜制备方法，其特征在于，所述方法包括：a.分别将PVDF、聚乙烯吡咯烷酮及β成核剂在65～75℃下真空干燥12～24小时；b.将干燥后的β成核剂均匀分散到溶剂中；c.将干燥后PVDF、聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物加入到均匀分散有β成核剂的溶剂中，使其形成均相的铸膜液，并进行脱泡；d.将所述铸膜液均匀分布在基板上，﹣80℃～﹣20℃保温处理后，再放入0～25℃处理得到聚偏氟乙烯共混膜；优选放入冰水混合物中浸泡处理得到聚偏氟乙烯共混膜。4.根据权利要求3所述的聚偏氟乙烯共混膜制备方法，其特征在于，b步骤所述均匀分散包括使用超声进行分散，所述超声的功率优选为50～300W，时间为0.5～5h。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚勇，张敏敏，秦舒浩，秦青青，靳进波，韦福建，李剑，李科褡，武晓，张凯舟，杨敬葵，任露露，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：