[发明专利]一种分离膜的制备方法及高通量高强度分离膜

权利要求书

1.一种分离膜的制备方法，其特征在于：

分别配制不同的内层和外层制膜液，采用共挤出法一次性制备分离膜，该方法中起分离作用的外层为非溶剂致相分离(NIPS)，而起支撑作用的内层为热致相分离(TIPS)；具体过程如下：

(1)外层分离层制膜液的配制，将外层聚合物、致孔剂、有机溶剂加入外层配料罐中，在20-150℃下搅拌溶解，脱泡；

(2)内层支撑层制膜液的配制，将内层聚合物、复合稀释剂、增强剂，有机溶剂加入内层配料罐中，在80-300℃搅拌溶解，脱泡；

(3)共挤出法制备双层分离膜，加入芯液，采用三通道喷头挤出，在凝胶浴成型后，在萃冷剂中降温的同时，牵伸速率为100米/小时—3000米/小时；

(4)将制成的中空纤维膜浸入到去离子水中，脱除膜中的复合稀释剂混合物、致孔剂和溶剂。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

内层支撑层为热致相分离(TIPS)制成，其成分包括内层聚合物，增强剂，复合稀释剂和有机溶剂；

复合稀释剂是水溶性或非水溶性的，沸点在100℃以上并在常温下不能溶解以上提及的内层聚合物的液体、或无机盐类化合物中的一种或二种以上；其于内层支撑层制膜液中的用量为0.05.wt%-80.wt%之间；

水溶性的稀释剂包括而不仅限于乙二醇、丙二醇、丙三醇、三甘醇、聚乙二醇(分子量200、400或600)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯缩丁醛、聚醋酸乙烯酯中的一种或二种以上；非水溶性的稀释剂包括而不仅限于丙烯碳酸酯、γ-丁内酯、二丙酮醇、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单丁醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、双丙二醇单乙醚醋酸酯中的一种或二种以上；无机盐类化合物包括而不限于氯化锂、硝酸锂、或硝酸钙；其于内层支撑层制膜液中的用量为0.05.wt％-20.wt%之间；

有机溶剂为水溶性的、沸点在100℃以上并在常温下对内层聚合物有很好溶解度的溶剂，包括而不仅限于二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，N-甲级吡咯烷酮中的一种或二种以上；其于内层支撑层制膜液中的用量为0.05.wt％-80.wt%之间

增强剂应该为沸点在100℃以上并在高温下的聚合物溶液中有良好分散性能的材料，包括而不仅限于聚烯烃弹性体(POE)，聚碳酸酯类，玻璃纤维，碳纤维，无机纳米粒子中的一种或二种以上，其于内层支撑层制膜液中的用量为0.05.wt%—15.wt%之间。

3.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

所述的内层聚合物包括而不仅限于聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯缩丁醛、纤维素衍生物中的一种或二种以上；其于内层支撑层制膜液中的用量在8.wt％-50.wt%之间。

4.按照权力要求1所述的制备方法，其特征在于：

外层分离层为非溶剂致相分离(NIPS)制成，其成分包括外层聚合物，致孔剂和有机溶剂；

分离层致孔剂包括而不仅限于聚乙二醇(200-5000)、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮、聚乙烯缩丁醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、氯化锂、硝酸锂、硝酸钙中的一种或二种以上；其于外层分离层制膜液中的用量为0.05.wt%-20.wt%之间；

有机溶剂为水溶性的、沸点在80℃以上并在常温下对外层聚合物有很好溶解度的溶剂，包括而不仅限于二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，N-甲级吡咯烷酮等中的一种或二种以上，该有机溶剂在常温下本专利操作的制膜液条件下不能形成稳定均相的溶液状态，其于外层分离层制膜液中的用量为30.wt%-90.wt%之间。

5.按照权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于：

所述的外层聚合物包括而不仅限于聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚砜(PSf)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚乙烯缩丁醛(PVB)、纤维素衍生物(CA)中的一种或二种以上；其于外层分离层制膜液中的用量在8.wt%-30.wt%之间。