[发明专利]一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，包括：

（1）制备两亲性聚合物：

将端氢硅油H-PDMS-H与端乙烯基聚乙二醇单甲醚MPEG-V溶解在甲苯中，在30～110℃下搅拌，加入Pt催化剂，升温至50～110℃后反应6～24h，得到两亲性聚合物；其中H-PDMS-H在甲苯中的质量浓度为0.2～30%；端氢硅油、端乙烯基聚乙二醇单甲醚、Pt催化剂的质量比为100:16～240:0.016～0.25；

（2）制备两亲性聚合物接枝纳米氧化物粒子：将经过硅烷偶联剂处理过的纳米氧化物加入到甲苯中，然后加入上述两亲性聚合物和Pt催化剂反应，得到两亲性聚合物接枝纳米氧化物粒子；

（3）将聚偏氟乙烯、复合稀释剂和两亲性聚合物接枝纳米氧化物粒子共混配制铸膜液，然后将铸膜液经过喷丝头挤出得到初生中空纤维，接着经过凝固浴凝固、拉伸和回缩，得到初生中空纤维膜，再经过萃取、浸泡清洗，最后用保孔剂处理，即得亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜。

2.根据权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的端乙烯基聚乙二醇单甲醚MPEG-V的制备过程为将MPEG和相转移剂四丁基溴化铵TBAB在30～95℃下溶解在溶剂中，加入氢氧化钠，剧烈搅拌条件下加入4-乙烯基苄氯，温度升高至50～105℃，反应2～18h后，冷却至室温，加入萃取剂，经沉淀获得产物；其中溶剂为苯、甲苯、含卤素烃类溶剂中的一种或几种；其中MPEG、TBAB、氢氧化钠、溶剂、4-乙烯基苄氯的质量比100：0.4025～5.11：5～160：100～1250：19～30。

3.根据权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中端氢硅油、端乙烯基聚乙二醇单甲醚、Pt催化剂的质量比为100:20～200:0.02～0.21。

4.根据权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中经过硅烷偶联剂处理过的纳米氧化物的制备方法为将硅烷偶联剂溶于体积比为1/9～2/5的水与乙醇混合液中，配制成质量浓度为6.0～9.0%的溶液，待完全分散后，缓慢滴加入在室温下高速搅拌的纳米氧化物中，添加完毕后，将温度逐渐升至50～140℃，继续搅拌1.0～15.0h，降至室温，最后进行干燥。

5.根据权利要求4所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的纳米氧化物粒子为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的复合稀释剂由第一稀释剂和第二稀释剂组成；其中所述的第一稀释剂为丙烯酸碳酸酯、1,4-丁内酯、三醋酸甘油酯和邻苯二甲酸酯中的一种或几种的混合物；所述的第二稀释剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯和磷酸三甲酯中的一种或几种的混合物；第一稀释剂和第二稀释剂的质量比为9/1～1/9。

8.根据权利要求7所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：第一稀释剂和第二稀释剂的质量比为7/1～1/7。

9.根据权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）以铸膜液中各组分按质量百分比包括聚偏氟乙烯10～45%，复合稀释剂53～89.8%，两亲性聚合物接枝纳米氧化物粒子0.2～2%；所述铸膜液的配制方法为将聚偏氟乙烯、复合稀释剂和两亲性聚合物接枝纳米氧化物粒子放入共混装置中，在70～120℃、搅拌速度80～120r/min的条件下搅拌加热共混，共混时间为3～7小时，然后真空脱泡4～10小时，得到均一的铸膜液。

10.根据权利要求1所述的一种亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所得的亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的横截面为具有相互交联的网孔的海绵状结构，网孔的等效直径为0.1～1μm。