本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體涉及一種親水性聚四氟乙烯微濾膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
ptfe是一種綜合性強的材料，其主鏈為c-c鍵，側(cè)基被f所取代，c-f鍵能大，結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，具有優(yōu)異的耐化學腐蝕、耐候性、耐溫性和優(yōu)良的力學性能、耐老化及抗輻射性等特性。然而，ptfe的低表面能、高疏水性限制了聚四氟乙烯膜在水處理方面的應用。目前改性ptfe表面親水性的方法有化學腐蝕法、高溫熔融法和等離子體處理法等，但是這些方法仍然存在破壞ptfe內(nèi)部結(jié)構(gòu)和改性效果不持久等缺點。二氧化鈦的表面具有超親水性，同時作為一種半導體材料，當紫外光照射到表面時，半導體顆粒的表面便形成電子–空穴對，可有效地光催化降解有機污染物、還原重金屬離子、殺滅細菌。含tio2的ptfe微濾膜結(jié)合ptfe和tio2的優(yōu)點，可以有效提高ptfe微濾膜的表面親水性及其污水處理效率。但是仍存在ptfe微濾膜與tio2相容性差，ptfe微濾膜表面親水性差，作為污水處理膜效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：改性ptfe微濾膜的表面親水性，將tio2均勻摻雜在ptfe微濾膜表面，提高膜的水處理性能。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
在氣體氛圍中對ptfe微濾膜表面進行等離子體處理，然后將處理后的ptfe微濾膜浸入功能性單體中，進行接枝反應，接著浸漬tio2溶膠中，最后將該tio2/paa/ptfe膜用去離子水清洗烘干后備用。
氣體氛圍中，對ptfe微濾膜表面進行等離子體處理，使其表面形成活性自由基，之后利用活性自由基引發(fā)功能性單體，使其在表面進行接枝聚合。之后tio2通過金屬鈦離子ti+4與功能基團配位作用組裝在膜的表面。
所述的氣體氛圍，包括ar、h2、o2、n2和空氣。等離子體的功率為40-500w，預處理時間為25-200s。
所述的功能性單體，包括丙烯酸、馬來酸酐、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯。功能性單體的濃度為2%-40%，反應時間為1-12h，反應溫度為40-100℃。
所述接枝改性后的ptfe微濾膜浸漬在tio2溶膠的時間為5-60min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
（1）對ptfe微濾膜表面進行等離子體處理，使其表面形成活性自由基，之后利用活性自由基引發(fā)功能性單體，使其在表面進行接枝聚合。沒有破壞膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時接枝功能性單體，方法簡單，操作方便。
（2）將接枝后的ptfe微濾膜放入tio2溶膠，tio2通過金屬鈦離子ti+4與功能基團配位作用組裝在膜的表面，分布均勻，結(jié)合牢固，相容性較好。
（3）該含tio2的ptfe微濾膜結(jié)合了ptfe和tio2的優(yōu)點，tio2的表面具有超親水性可以有效提高ptfe微濾膜的表面親水性及其污水處理效率。
附圖說明
無。
具體實施方式
實施例1：
選擇市售的ptfe平板膜（孔徑0.5um，華爾卡密封件有限公司）在氮氣氛圍中進行等離子體預處理，處理功率70w，處理時間為60s。將上述預處理的ptfe微濾膜浸漬在濃度為20%的丙烯酸單體中，反應溫度為80℃，反應時間為2h；之后將接枝改性的ptfe微濾膜浸漬tio2溶膠中5min，最后將該tio2/paa/ptfe膜用去離子水清洗烘干后備用。
采用pmi公司cfp-1500-ael毛細管孔徑測試儀測試膜的平均孔徑，采用sl200b接觸角測試儀測試膜的接觸角，測量膜純水通量的操作壓力為0.1mpa，用牛血清蛋白溶液（1g/l）測試膜污染速率。測試出實施例1中tio2/paa/ptfe膜的平均孔徑為0.89um，純水的接觸角為43°，純水通量為5814l·m-2·h-1，膜污染率為0.85·1010·m·h-1，改性之后的ptfe微濾膜的親水性明顯增加，水處理效果較好。
實施例2：
選擇市售的ptfe平板膜（孔徑0.5um，華爾卡密封件有限公司）在氮氣氛圍中進行等離子體預處理，處理功率40w，處理時間為180s。將上述預處理的ptfe微濾膜浸漬在濃度為20%的丙烯酸單體中，反應溫度為40℃，反應時間為2h；之后將接枝改性的ptfe微濾膜浸漬tio2溶膠中35min，最后將該tio2/paa/ptfe膜用去離子水清洗烘干后備用。
測試手段同實施例1，測試出實施例2中tio2/paa/ptfe膜的平均孔徑為0.2109um，純水的接觸角為53.2°，純水通量為4415.1l·m-2·h-1，膜污染率為1.59·1010·m·h-1，改性之后的ptfe微濾膜的親水性明顯增加，水處理效果較好。
實施例3：
選擇市售的ptfe平板膜（孔徑0.5um，華爾卡密封件有限公司）在氮氣氛圍中進行等離子體預處理，處理功率70w，處理時間為180s。將上述預處理的ptfe微濾膜浸漬在濃度為20%的丙烯酸單體中，反應溫度為80℃，反應時間為6h；之后將接枝改性的ptfe微濾膜浸漬tio2溶膠中5min，最后將該tio2/paa/ptfe膜用去離子水清洗烘干后備用。
測試手段同實施例1，測試出實施例3中tio2/paa/ptfe膜的平均孔徑為0.8344um，純水的接觸角為41.8°，純水通量為4392.0l·m-2·h-1，膜污染率為0.81·1010·m·h-1，改性之后的ptfe微濾膜的親水性明顯增加，水處理效果較好。
實施例4：
選擇市售的ptfe平板膜（孔徑0.5um，華爾卡密封件有限公司）在氮氣氛圍中進行等離子體預處理，處理功率40w，處理時間為180s。將上述預處理的ptfe微濾膜浸漬在濃度為60%的丙烯酸單體中，反應溫度為80℃，反應時間為2h；之后將接枝改性的ptfe微濾膜浸漬tio2溶膠中35min，最后將該tio2/paa/ptfe膜用去離子水清洗烘干后備用。
測試手段同實施例1，測試出實施例2中tio2/paa/ptfe膜的平均孔徑為0.2073um，純水的接觸角為73.5°，純水通量為10506.9l·m-2·h-1，膜污染率為1.48·1010·m·h-1，改性之后的ptfe微濾膜的親水性明顯增加，水處理效果較好。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡化，均應為等效的置換方式，都屬于本發(fā)明的保護范圍。