[发明专利]一种纳米银空心微球/PVDF超滤膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种以A‑co‑B共聚物为核，C‑co‑D交联共聚物为壳的聚合物微球，通过共聚物的水解得到空心聚合物微球，然后在表面装载金属纳米银粒子，得到纳米银空心微球。纳米银空心微球具有独特的空心结构，质轻，比表面积大，表面渗透性好等优点，将其与PVDF进行共混挤出，流延，得到纳米银空心微球/PVDF超滤膜，纳米银空心微球作为超滤膜的水通道，具有很好的抗菌以及抗污染的效果。

技术领域

本发明属于超滤膜的制备技术领域，特别涉及一种纳米银空心微球/PVDF超滤膜及其制备方法。

背景技术

超滤技术对水源水中颗粒物质和原生动物具有很好的去除效果，有效的保证了处理水质和饮用水生物的安全性，在超滤的过程中不发生化学反应，不需要热输入，也不需要对处理媒介进行再生处理。超滤工艺占地面积小，易于实现规模化、自动化程度高。这些优点使得超滤技术可以大规模的应用在水处理膜中。但是超滤膜在使用过程中，不可避免的会遇到污染，膜污染现象相对复杂，很难从理论上加以分析，膜污染的影响因素主要包括以下几个方面：

(1)膜自身的性质，膜本身的性质包括膜的材质、孔径大小、疏水性、孔隙率、粗糙度以及带电性等。在一定程度上决定了膜的污染种类、膜污染所能达到的程度以及膜清洗的难易程度。

(2)外界操作条件，外界操作条件不同，对膜造成的污染不同。

如何减缓超滤膜在使用过程中出现的污染问题，目前，研究者们主要提出以下几种措施进行改进：(1)料液预处理；(2)优化操作条件；(3)膜清洗以及膜材料的选择与改性。

PVDF相对于其他膜材料，具有良好的热稳定性以及机械性能，成为在污水处理领域中制备分离膜的优良膜材料。纳米银颗粒由于其具有优异的催化、光学、电学以及生物传感等性能，因而其在化学、生物、材料等领域得到了广泛的应用。由于银纳米颗粒的性能与其结构密切相关，常见的纳米银形状主要为纳米棒、纳米线以及各种尺度的立方体。片状以及三角形颗粒。目前关于纳米银/PVDF超滤膜的研究相对较少，马军等在专利《一种原位合成纳米银改性PVDF超滤膜的制备方法》中提出通过在PVDF超滤膜，主要能够改善纳米银在PVDF超滤膜中分散性以及提高膜的抗污染能力。但是制备得到的纳米银在超滤膜中仅仅是起到抗菌的作用。

发明内容

本发明制备了一种纳米银空心微球，并将其与PVDF进行熔融共混挤出，流延，得到纳米银空心微球/PVDF超滤膜，由于纳米银空心微球具有独特的空心结构，质轻，比表面积大，表面渗透性好等优点，可以作为超滤膜的水通道，同时具有很好的抗菌以及抗污染的效果。

本发明提供的纳米银空心微球/PVDF超滤膜，按照重量份数其组成为：

PVDF 100份

PMMA 10～30份

纳米银空心微球 0.1～1份。

加入PMMA能够改善PVDF的力学性能、亲水性能等，然后与纳米银空心微球复合制备了一种抗菌及抗污染效果好的超滤膜，该超滤膜具有较高的水通量和水通量恢复率。

本发明专利所述的PVDF，如6008，Kynar 740，DS201，720，FR906，6010NC等。是一种半结晶型聚合物，在室温下不易受卤素和酸、碱等强氧化剂的腐蚀，PVDF在波长200～400nm的紫外线辐照下性能基本保持稳定，具有优良的耐老化性能，具有很好的成膜性。

本发明专利所述的PMMA，如CM-201，8N，IRG-504，HI855H，HI835H，80N等。具有良好的透明性、稳定性和耐候性，能有效的改善PVDF的成膜性能，提高其超滤膜的力学性能。