[发明专利]一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维复合膜及制备方法

权利要求书

1.一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维复合膜及制备方法其特征是，膜孔孔径为0.01～0.1微米、膜孔隙率为60％～80％、PVDF膜皮层涂覆在中空编织纤维管外表面，涂覆层厚度为0.1～0.4毫米、膜外径为1.5～2.5毫米；PVDF膜的组分与质量百分比为：聚偏氟乙烯，80％～95％；两亲性共聚物：聚氧乙烯/聚氧丙烯/聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)5％～20％；其制备方法依次由配制铸膜液、中空编织纤维管涂覆、凝固浴成型、清洗干燥等步骤组成。

2.权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维复合膜，其特征在于共混的两亲性共聚物是同时含有亲水链段和疏水链段的嵌段共聚物，疏水链段的存在，使两亲性共聚物和PVDF具有良好的相容性，保证了膜结构的稳定性、持久性；亲水链段在膜的制备过程中富集于膜的表面，可以显著提高膜的亲水性及水渗透性。

3.权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维复合膜，其特征在于共混膜表面的亲水组分通过氢键形成水化层。

4.权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维复合膜，其特征在于通过中空编织纤维管在PVDF膜内的支撑作用。

5.权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)配制铸膜液：聚偏氟乙烯、两亲性共聚物、添加剂、溶剂和非溶剂混合，在50～85℃下充分搅拌溶解10～20小时，经过滤、真空脱泡后得到均匀的铸膜液，铸膜液的各组分及其质量百分比浓度为：

聚偏氟乙烯：数均分子量为4×10⁴～1×10⁶，质量百分比浓度10～20％；

两亲性共聚物：聚氧乙烯/聚氧丙烯/聚氧乙烯，数均分子量为11500，质量百分比浓度0.5～3％；

添加剂：聚乙烯吡咯烷酮，数均分子量为3×10⁴，质量百分比浓度0.5～6％；聚乙二醇，数均分子量为2×10²～2×10⁴，质量百分比浓度5～20％；

溶剂：N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮，质量百分比浓度65～85％；

非溶剂：水，质量百分比浓度0.2～2.5％；

(2)表面涂覆：将铸膜液经由特制喷丝头对以一定速率运行的中空编织纤维管表面进行涂覆；

(3)中空纤维复合膜成型：将经铸膜液涂覆后的中空编织纤维管浸入45～90℃的凝固浴槽中，经相转化凝固浴得到成型的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维复合膜，环境空气温度为15～40℃，环境相对湿度为30～90℃，环境空气段距离为5～20cm；

所述凝固浴为水和有机溶剂的混合溶液，其各组分的质量百分比为：水：40～100％；溶剂：N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中与铸膜液溶剂相同的一种：0～60％；

(4)清洗干燥：将成型的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维复合膜用30～50℃去离子水浸泡清洗24～48小时，室温空气中晾干得到所述的亲水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维复合膜。