[发明专利]耐高温耐酸碱增强型氟塑料合金分离膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温、耐酸碱、增强型氟塑料合金分离膜的制备方法，特别适于水处理、精细化工、高酸碱、高含盐废水、高温废水等苛刻领域的氟塑料合金中空纤维膜的制备方法。

背景技术

随着世界工业的技术革命与发展，无论化学、石油、冶金、食品、轻工、医药、生化和原子能等工业都广泛应用分离过程，任何一种现代化工业几乎都不同程度地与过滤息息相关。膜分离技术作为一门新兴的高分离、浓缩、提纯及净化技术，在越来越多的分离领域与传统的分离方法诸如蒸馏、吸收、解吸、萃取、蒸发、结晶、深冷分离等相比显现出强劲的竞争势头，在各个领域得到巨大发展。这种膜分离技术具有操作简单、耗能少、占地面积小、无二次污染等优点，特别在水处理方面有着极大的应用。然而令人遗憾的是，这些高分子膜受本身材质所限，在高温、高酸碱、高含盐量废水条件下会发生氧化、化学分解等反应，使用寿命短，不能满足高酸碱、高含盐废水、高温废水等苛刻领域的使用要求。

例如，把某知名公司PVDF专利膜产品在40度恒温下浸泡在PH为12.20的碱液中20日，这段时间内在不同时间内测试样品的强力、伸长率、泡点、内压水通量等参数，来考察其膜性能受碱腐蚀的情况。实验发现，膜丝浸泡在碱液中，膜丝变为棕红色，随着时间的增长，颜色会越来越深。当PH为13以上时，膜甚至被腐蚀成黑色。膜丝的柔韧性即伸长率则会随着时间的增长而降低，由原来的80％下降到45％。膜丝的水通量也会随时间增加而降低。

因此，为了解决上述现有技术的诸多不足和缺陷，有必要研究一种耐高温耐酸碱增强型氟塑料合金分离膜的制备方法，以进一步提高膜的耐酸碱、耐高温等特殊性能。

发明内容

考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种耐高温、耐酸碱、增强型氟塑料合金分离膜的制备方法，它可克服单一材料带来的缺陷，制备苛刻环境条件下使用的化学性能极好的膜。

该耐高温耐酸碱增强型氟塑料合金分离膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将聚偏氟乙烯粉末与聚全氟乙丙烯粉末按一定比例混合形成混合物，其中，聚偏氟乙烯占混合物总重的50％-90％,聚全氟乙丙烯占混合物总重的10％-50％；

将该混合物与增韧剂、溶剂和致孔剂按一定比例高温下搅拌混合，形成制膜液，其中，所述混合物占制膜液总重量的15～25％，所述增韧剂占制膜液总重的1％-5％，所述致孔剂占制膜液总重量的10－15％，剩余为溶剂；

将该制膜液采用相转化法工艺纺制出耐高温、耐酸碱、增强型分离膜，其中，通过计量泵将制膜液挤入喷丝板，通过计量泵将芯液定量送入喷丝板的内针；通过喷丝板纺丝，入凝固浴冷却凝固得分离膜，该分离膜为中空纤维分离膜。

根据本发明另一方面，原材料为聚偏氟乙烯与聚全氟乙丙烯的共混物，该共混物俗称氟塑料合金；所述增韧剂为接枝马来酸酐；所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇，或其混合物；所述溶剂为N-甲基-吡咯烷酮或N,N’-二甲基乙酰胺。

根据本发明又一方面，还提供了一种耐高温耐酸碱增强型氟塑料合金分离膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将聚偏氟乙烯粉末与聚全氟乙丙烯粉末按一定比例混合形成混合物；

将该混合物与增韧剂、溶剂和致孔剂按一定比例高温下搅拌混合，形成制膜液；

将该制膜液采用相转化法工艺纺制出耐高温、耐酸碱、增强型分离膜；

其中，通过计量泵将制膜液挤入喷丝板，通过计量泵将芯液定量送入喷丝板的内针；通过喷丝板纺丝，入凝固浴冷却凝固得分离膜。

根据本发明又一方面，聚偏氟乙烯与聚全氟乙丙烯的共混重量比为：聚偏氟乙烯占混合物总重的50％-90％,聚全氟乙丙烯占混合物总重的10％-50％。

根据本发明又一方面，所述增韧剂为接枝马来酸酐，所述增韧剂占制膜液总重的1％-5％，聚偏氟乙烯与聚全氟乙丙烯的重量比为7:3。

根据本发明又一方面，所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇，或其混合物。

根据本发明又一方面，所述致孔剂占制膜液总重量的10－15％。

根据本发明又一方面，所述溶剂为N-甲基-吡咯烷酮或N,N’-二甲基乙酰胺。

根据本发明又一方面，所述混合物占制膜液总重量的15～25％。

根据本发明又一方面，所述混合物占制膜液总重量的16-19％。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：