專利名稱：一種高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚偏氟乙烯膜的制備方法。
背景技術(shù)：
聚偏氟乙烯(PVDF)是一種半結(jié)晶性聚合物，具有優(yōu)良的耐熱，耐腐蝕， 耐輻射性能，化學(xué)穩(wěn)定性良好，具有優(yōu)異的抗紫外線和耐氣候老化性，其薄膜 可以在室外長(zhǎng)期放置而不變脆或龜裂。由于聚偏氟乙烯具有上述優(yōu)點(diǎn)，且能流 延形成孔性能較好的薄膜，因此聚偏氟乙烯成為一種理想的分離膜材料，可適 用于化工、水處理、電子、紡織、食品、生化等領(lǐng)域。
目前，制備聚偏氟乙烯膜最常用的方法為浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法，在使用該法 制備濾膜的過程中為了提高膜的透水性能，通常會(huì)使用各種添加劑或控制一定 的成膜條件以便在膜斷面上產(chǎn)生適當(dāng)發(fā)展的大孔，從而獲得一種不對(duì)稱膜結(jié) 構(gòu)，但是，這種提高膜透水性能的方法往往會(huì)伴隨著出現(xiàn)膜截留性能降低的現(xiàn) 象，同時(shí)，斷面大孔的生成使得膜斷面結(jié)構(gòu)不均勻，易產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)域，降 低膜的機(jī)械強(qiáng)度。盡管當(dāng)前各種膜改性工藝較多，但存在工藝復(fù)雜，成本較高， 或者技術(shù)不穩(wěn)定的問題，使其廣泛應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有使用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備聚偏氟乙烯膜的過程中， 膜的透水性能與截留性能難以同時(shí)提高，膜斷面因大孔結(jié)構(gòu)而結(jié)構(gòu)不均勻?qū)е?膜的機(jī)械強(qiáng)度差，以及當(dāng)前各種膜改性工藝復(fù)雜，成本高和技術(shù)不穩(wěn)定的問題， 而提供一種高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方法。
高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將 14wt。/。 25wt。/。的聚偏氟乙烯和2wt。/。 10wt。/。的添加劑加入到65wt°/o 84wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在30 8(TC的水浴中攪拌3 15h，得鑄膜液； 二、將鑄膜液置于35 85T:的水浴中靜置脫泡24 48h，然后用刮膜機(jī)將脫泡 后的鑄膜液在制膜支撐體上刮制成厚度為20 200pm的液膜，并在溫度為5 30°C，相對(duì)濕度為25% 95%的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)10 300s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入0 5(TC的蒸餾水中浸泡5 10min，然后移入室溫蒸 餾水中浸泡3 4天，即得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一 中添加劑由氯化物和納米氧化物混合而成，氯化物由氯化鐵、氯化亞鐵、氯化 鈣、氯化鋰、鹽酸羥胺中的兩種或幾種組成，納米氧化物為納米二氧化硅、納 米二氧化鈦、納米氧化鋁或納米二氧化鋯；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰 胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯垸酮、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合。
本發(fā)明中所用工藝穩(wěn)定，所用試劑均屬常規(guī)類別，制備成本低，方法簡(jiǎn)便 易行；本發(fā)明中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的穩(wěn)定純水通量可達(dá) 448 451Lm'V1 (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35，000 g/mo1)的相應(yīng)截留率 達(dá)90 91.5%,同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。本發(fā)明中所得膜的皮層 均勻，孔徑小且分布均勻，無明顯缺陷，斷面為均一海綿狀結(jié)構(gòu)，膜的機(jī)械強(qiáng) 度高。


圖1是具體實(shí)施方式
十六中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 斷面掃描電鏡圖；圖2是具體實(shí)施方式
二十三中所得高通量高截留率海綿狀聚 偏氟乙烯膜的斷面掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方 式間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備 方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將14wt。/。 25wt。/。的聚偏氟乙烯和2wt% 10wt% 的添加劑加入到65wtM 84wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在30 8(TC的水浴中 攪拌3 15h，得鑄膜液；二、將鑄膜液置于35 85aC的水浴中靜置脫泡24 48h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜支撐體上刮制成厚度為20 200jjm的液膜，并在溫度為5 3(TC，相對(duì)濕度為25% 95%的空氣環(huán)境中靜 置蒸發(fā)10 300s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入0 5(TC的蒸餾水中 浸泡5 10min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3 4天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑由氯化物和納米氧化物混合而成，氯 化物由氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鈣、氯化鋰、鹽酸羥胺中的兩種或幾種組成，納米氧化物為納米二氧化硅、納米二氧化鈦'、納米氧化鋁或納米二氧化鋯；步
驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯垸酮、二甲
基亞砜中的一種或幾種的混合。
本實(shí)施方式步驟一中添加劑為三種或幾種混合時(shí)是按任意比混合。 本實(shí)施方式步驟三中將靜置蒸發(fā)后的液膜與其支撐體浸入0 50。C的蒸
餾水中浸泡5 10min浸泡5 10min，是為了使液膜固化。
本實(shí)施方式步驟三中移入室溫蒸餾水中浸泡3 4天，在浸泡過程中每8
9h換一次蒸餾水。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中將 16wt。/。 22wt。/。的聚偏氟乙烯和4wt。/。 8wt。/。的添加劑加入到60wt°/o 80wt% 的有機(jī)良溶劑中，然后在40 70'C的水浴中攪拌5 10h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中將 14wt。/。的聚偏氟乙烯和2wt。/。的添加劑加入到84wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在 3(TC的水浴中攪拌15h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中將 25wt。/。的聚偏氟乙烯和10wt。/。的添加劑加入到65wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在 8(TC的水浴中攪拌3h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中將 20wt。/。的聚偏氟乙烯和8wt。/。的添加劑加入到72wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在 5(TC的水浴中攪拌10h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中將 23wt。/。的聚偏氟乙烯和9wt。/。的添加劑加入到69wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在 6(TC的水浴中攪拌9h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二、三、四、五或六不同的 是步驟二中將鑄膜液置于40 8(TC的水浴中靜置脫泡30 40h。其它步驟及參 數(shù)與具體實(shí)施方式
二、三、四、五或六相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
七不同的是步驟二中步驟二 中將鑄膜液置于5(TC的水浴中靜置脫泡36h。其它步驟及參數(shù)與
具體實(shí)施例方式
6七相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八不同的是步驟二中步驟二 中將鑄膜液置于70'C的水浴中靜置脫泡40h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
八相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
八或九不同的是步驟二中刮 制成厚度為50 150nm的液膜，并在溫度為10 25°C,相對(duì)濕度為35% 85% 的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)50 250s。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
八或九相 同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十不同的是步驟二中刮制 成厚度為8(Hrni的液膜，并在溫度為2(TC，相對(duì)濕度為60%的空氣環(huán)境中靜 置蒸發(fā)100s。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十相同。
具體實(shí)施方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十不同的是步驟二中刮制 成厚度為100^im的液膜，并在溫度為28'C,相對(duì)濕度為85%的空氣環(huán)境中靜 置蒸發(fā)260s。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十一或十二不同的是步驟 三中將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入10 4(TC的蒸餾水中浸泡6 9min，然 后移入室溫蒸餾水中浸泡3天。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十一或十二相 同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十三不同的是步驟三中將 靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入25'C的蒸餾水中浸泡7min，然后移入室溫蒸 餾水中浸泡4天。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十三相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十三不同的是步驟三中將 靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入4(TC的蒸餾水中浸泡8min，然后移入室溫蒸 餾水中浸泡4天。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十三相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制 備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將18wt。/。的聚偏氟乙烯和8wt。/。的添加劑加入到 74wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在6(TC的水浴中攪拌5h，得鑄膜液；二、將鑄 膜液置于7(TC的水浴中靜置脫泡48h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜 支撐體上刮制成厚度為200拜的液膜，并在溫度為15'C，相對(duì)濕度為50%的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)20s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入25'C的蒸餾 水中浸泡5min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3天，即得高通量高截留率海綿 狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化亞鐵、氯化鋰和納米二氧化硅混 合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰胺。
本實(shí)施方式中添加劑由占原料總量4wt。/。的氯化亞鐵、lwt。/c的氯化鋰和 3 wtM的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)450Lm'V1 (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mo1)的相應(yīng)截留 率達(dá)卯％，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。本實(shí)施方式中所得高通量高 截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，由圖1可見，膜的皮層均勻，孔徑小且分布均勻， 無明顯缺陷，斷面為均一海綿狀結(jié)構(gòu)，膜的機(jī)械強(qiáng)度高。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制 備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將20wt。/。的聚偏氟乙烯和8wt。/。的添加劑加入到 72wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在40。C的水浴中攪拌5h，得鑄膜液；二、將鑄 膜液置于45。C的水浴中靜置脫泡24h,然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜 支撐體上刮制成厚度為150nm的液膜，并在溫度為25。C，相對(duì)濕度為30%的 空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)250s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入(TC的蒸餾 水中浸泡10min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3天，即得高通量高截留率海綿 狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化亞鐵、氯化鋰和納米二氧化硅混 合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基甲酰胺。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量4.5wt。/。的氯化亞鐵、0.5wt。/。的氯化 鋰和3wtn/。的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)449LnfV1 (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mo1)的相應(yīng)截留 率達(dá)91%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制 備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將25wt。/。的聚偏氟乙烯和8wtW的添加劑加入到 67wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在50'C的水浴中攪拌10h，得鑄膜液；二、將鑄 膜液置于55'C的水浴中靜置脫泡36h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜支撐體上刮制成厚度為200pm的液膜，并在溫度為20'C，相對(duì)濕度為45%的 空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)50s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入l(TC的蒸餾 水中浸泡5min,然后移入室溫蒸餾水中浸泡4天，即得高通量高截留率海綿 狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化亞鐵、氯化鋰和納米二氧化硅混 合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為N-甲基吡咯垸酮。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量3wt。/。的氯化亞鐵、2wt。/o的氯化鋰和 3wtM的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)ASOLm-2!!-1 (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mol)的相應(yīng)截留 率達(dá)90.2%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
十九本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制 備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將15wt。/。的聚偏氟乙烯和7wt。/。的添加劑加入到 78wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在7(TC的水浴中攪拌5h，得鑄膜液；二、將鑄 膜液置于45。C的水浴中靜置脫泡24h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜 支撐體上刮制成厚度為100拜的液膜，并在溫度為25'C，相對(duì)濕度為75%的 空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)200s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入20。C的蒸 餾水中浸泡5min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡4天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化亞鐵、氯化鉀和納米二氧化硅 混合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基亞砜。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量4.5wt。/。氯化亞鐵、0.5wt。/。的氯化鈣 和2wt。/。的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)448Lm'2h" (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000 g/mol)的相應(yīng)截留 率達(dá)91.5%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
二十:本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制 備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將14w^/。的聚偏氟乙烯和8wty。的添加劑加入到 78wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在8(TC的水浴中攪拌4h，得鑄膜液；二、將鑄 膜液置于65。C的水浴中靜置脫泡36h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜 支撐體上刮制成厚度為120Mm的液膜，并在溫度為15'C，相對(duì)濕度為75%的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)40s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入1(TC的蒸餾 水中浸泡5min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3天，即得高通量高截留率海綿 狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化鈣、氯化鋰和納米二氧化硅混合 而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺的混合。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量4.5wt。/。氯化鈣、0.5wt。/。的氯化鋰和 3wt^的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)449Lm'2h" (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000 g/mo1)的相應(yīng)截留 率達(dá)90.5%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
二十一本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將25wt。/。的聚偏氟乙烯和7.5wt。/。的添加劑加 入到67.5wtn/。的有機(jī)良溶劑中，然后在50'C的水浴中攪拌5h,得鑄膜液；二、 將鑄膜液置于85'C的水浴中靜置脫泡24h,然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在 制膜支撐體上刮制成厚度為150jim的液膜，并在溫度為30。C,相對(duì)濕度為90% 的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)10s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入2(TC的蒸 餾水中浸泡6min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡4天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化鐵、氯化鈣和納米二氧化硅混 合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮的混合。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量0.5wtW氯化鐵、4wt^的氯化鈣和 3 wtM的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)4511^1-211-1 (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mo1)的相應(yīng)截留 率達(dá)90.8%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
二十二本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 制備方法按以下歩驟實(shí)現(xiàn) 一、將19wt。/。的聚偏氟乙烯和8wt。/。的添加劑加入 到73wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在60'C的水浴中攪拌4h，得鑄膜液；二、將 鑄膜液置于55'C的水浴中靜置脫泡24h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制 膜支撐體上刮制成厚度為20(Him的液膜，并在溫度為25t:，相對(duì)濕度為75% 的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)50s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入30'C的蒸
10餾水中浸泡8min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化亞鐵、氯化鋰、納米二氧化硅 和納米二氧化鈦混合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰胺和二甲基亞砜
中的混合。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量4wt。/。的氯化亞鐵、lwt。/。的氯化鋰、 2wtM的納米二氧化硅和lwt。/。的納米二氧化鈦組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)450Lm'2h" (O.lMPa),對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mol)的相應(yīng)截留 率達(dá)卯.6%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
二十三本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將19wty。的聚偏氟乙烯和5.7wt。/。的添加劑加 入到75.3wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在60。C的水浴中攪拌10h,得鑄膜液；二、 將鑄膜液置于65"C的水浴中靜置脫泡24h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在 制膜支撐體上刮制成厚度為100拜的液膜，并在溫度為2(TC，相對(duì)濕度為75% 的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)20s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入30。C的蒸 餾水中浸泡10min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡4天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化亞鐵、鹽酸羥胺和納米二氧化 硅混合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮的混合。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量3wty。的氯化亞鐵、2wt。/。的鹽酸羥胺 和0.7wtM的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)450.5Lm-2h" (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000 g/mol)的相應(yīng)截 留率達(dá)91.1%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。本實(shí)施方式中所得高通 量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，由圖2可見，膜的皮層均勻，孔徑小且分布 均勻，無明顯缺陷，斷面為均一海綿狀結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
二十四本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將20.5wt。/。的聚偏氟乙烯和5.5wt %的添加劑 加入到74wtW的有機(jī)良溶劑中，然后在70'C的水浴中攪拌5h，得鑄膜液；二、 將鑄膜液置于75°0的水浴中靜置脫泡36h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜支撐體上刮制成厚度為150拜的液膜，并在溫度為3(TC，相對(duì)濕度為90% 的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)40s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入3(TC的蒸 餾水中浸泡8min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化鐵、氯化亞鐵、鹽酸羥胺和納 米二氧化硅、混合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的 混合。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量0.5wt。/。的氯化鐵、2.5wtn/。的氯化亞 鐵、2wtM的鹽酸羥胺和0.5w^/。的納米二氧化硅組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)451Lrrf2h" (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mo1)的相應(yīng)截留 率達(dá)90.8%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
具體實(shí)施方式
二十五本實(shí)施方式高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn) 一、將20wt。/。的聚偏氟乙烯和6wt。/。的添加劑加入 到74wtY。的有機(jī)良溶劑中，然后在8(TC的水浴中攪拌3h，得鑄膜液；二、將 鑄膜液置于65'C的水浴中靜置脫泡36h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制 膜支撐體上刮制成厚度為160nm的液膜，并在溫度為28。C,相對(duì)濕度為85% 的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)60s;三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入40。C的蒸 餾水中浸泡9min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡4天，即得高通量高截留率海 綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑為氯化鐵、氯化亞鐵、鹽酸羥胺和納 米二氧化鈦混合而成；步驟一中有機(jī)良溶劑為N-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜 的混合。
本實(shí)施方式中的添加劑由占原料總量lwt。/。的氯化鐵、2 wt。/。的氯化亞鐵、 2wt^的鹽酸羥胺和lwtW的納米二氧化鈦組成。
本實(shí)施方式中所得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜，經(jīng)測(cè)試穩(wěn)定純水 通量可達(dá)450.8Lm'2h_1 (O.lMPa)，對(duì)胃蛋白酶(Mw = 35,000g/mol)的相應(yīng)截 留率達(dá)91.5%，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能。
權(quán)利要求
1、一種高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方法，其特征在于高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)一、將14wt％～25wt％的聚偏氟乙烯和2wt％～10wt％的添加劑加入到65wt％～84wt％的有機(jī)良溶劑中，然后在30～80℃的水浴中攪拌3～15h，得鑄膜液；二、將鑄膜液置于35～85℃的水浴中靜置脫泡24～48h，然后用刮膜機(jī)將脫泡后的鑄膜液在制膜支撐體上刮制成厚度為20～200μm的液膜，并在溫度為5～30℃，相對(duì)濕度為25％～95％的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)10～300s；三、將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入0～50℃的蒸餾水中浸泡5～10min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡3～4天，即得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜；其中步驟一中添加劑由氯化物和納米氧化物混合而成，氯化物由氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鈣、氯化鋰、鹽酸羥胺中的兩種或幾種組成，納米氧化物為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋁或納米二氧化鋯；步驟一中有機(jī)良溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或幾種的混合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟一中將16wt。/。 22wt。/。的聚偏氟乙烯和4wt。/。 8wt。/。的添 加劑加入到60wt。/。 80wt。/。的有機(jī)良溶劑中，然后在40 70。C的水浴中攪拌 5 10h。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟一中將20wt。/。的聚偏氟乙烯和8wt。/。的添加劑加入到 72wtc/。的有機(jī)良溶劑中，然后在5(TC的水浴中攪拌10h。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟一中將23wt。/。的聚偏氟乙烯和9wt。/。的添加劑加入到 69wtn/。的有機(jī)良溶劑中，然后在6(TC的水浴中攪拌9h。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或4所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的 制備方法，其特征在于步驟二中將鑄膜液置于40 8(TC的水浴中靜置脫泡 30 40h。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟二中步驟二中將鑄膜液置于5(TC的水浴中靜置脫泡36h。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟二中步驟二中將鑄膜液置于7(TC的水浴中靜置脫泡40h。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制 備方法，其特征在于步驟二中刮制成厚度為50 150,的液膜，并在溫度為 10 25°C，相對(duì)濕度為35% 85%的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)50 250s。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟二中刮制成厚度為100pm的液膜，并在溫度為28"C，相 對(duì)濕度為85%的空氣環(huán)境中靜置蒸發(fā)260s。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方 法，其特征在于步驟三中將靜置蒸發(fā)后的液膜與支撐體浸入25。C的蒸餾水中 浸泡7min，然后移入室溫蒸餾水中浸泡4天。
全文摘要
一種高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜的制備方法，它涉及一種聚偏氟乙烯膜的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有使用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備聚偏氟乙烯膜的過程中，膜的透水性能與截留性能難以同時(shí)提高，膜斷面因大孔結(jié)構(gòu)而結(jié)構(gòu)不均勻?qū)е履さ臋C(jī)械強(qiáng)度差，以及當(dāng)前各種膜改性工藝復(fù)雜，成本高和技術(shù)不穩(wěn)定的問題。方法將聚偏氟乙烯和添加劑加到有機(jī)良溶劑中，攪拌得鑄膜液，靜置脫泡后制成液膜，然后靜置蒸發(fā)，浸泡后即得高通量高截留率海綿狀聚偏氟乙烯膜。本發(fā)明工藝穩(wěn)定，成本低，方法簡(jiǎn)便，同時(shí)提高了膜的透水性能與截留性能，本發(fā)明所得膜的皮層均勻，孔徑小且分布均勻，無明顯缺陷，斷面為均一海綿狀結(jié)構(gòu)，膜的機(jī)械強(qiáng)度高。
文檔編號(hào)B01D71/34GK101623605SQ20091007265
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者王爭(zhēng)輝, 軍 馬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)