[发明专利]一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯及其制备方法，该方法包括以下步骤：将亲水性单体、交联剂及引发剂溶于溶剂中，混合均匀得改性溶液；聚乙烯粉末用所述改性溶液润湿后压入滤芯模具中，在滤芯模具中进行亲水性单体化学交联反应，然后进行烧结，即得持久亲水化改性后的聚乙烯滤芯产品。本发明采用亲水性单体包覆交联聚乙烯粉末颗粒，进行烧结制备得到持久亲水化的聚乙烯滤芯。该方法所制备的聚乙烯滤芯因亲水性单体在聚乙烯粉末颗粒表面包覆形成化学交联，故亲水性长期运行后可维持不变，从而可显著降低操作压力，改善污染程度，提升运行效率。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，具体涉及一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯及其制备方法。

背景技术

聚乙烯滤芯是由聚乙烯粉末为原料通过设定工艺烧结的过滤介质，具有较好的韧性和强度，耐腐蚀，耐有机溶剂，耐温性好，无毒无臭特性，符合GMP的要求，是化工、制药、环保行业应用的微孔过滤机的核心元件。但是与其他材质的过滤介质相比，聚乙烯滤芯更为疏水，因而使其操作压力提高，能耗增加，且更易发生污染，长期运行后处理效率明显降低。为解决这一问题，已有一些企业及研究人员采取了一些措施，如在聚乙烯滤芯内共混入一些亲水物质，如聚乙二醇，聚丙烯酰胺，钛白粉，白炭黑或硫酸钡等。但是这类技术虽可短时提升聚乙烯滤芯的亲水性，但是长期运行后，容易流失，长期改性效果依旧不佳。此外，由于超高分子量聚乙烯不仅熔体粘度大，而且没有合适的溶剂溶解，因而难以用常规技术进行接枝或共聚亲水化改性来实现持久改性，以致目前还未有持久亲水化改性聚乙烯滤芯的方法及产品。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯及改性方法。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于将亲水性单体、交联剂及引发剂溶于溶剂中，混合均匀得改性溶液；聚乙烯粉末用所述改性溶液润湿后压入滤芯模具中，在滤芯模具中进行亲水性单体化学交联反应，然后进行烧结，即得持久亲水化改性后的聚乙烯滤芯产品。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于所述聚乙烯粉末的分子量为10~500万。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于亲水性单体为甜菜碱两性离子、甲基丙烯酸羟乙酯或乙烯基吡咯烷酮。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于交联剂为不饱和烯烃，所述不饱和烯烃为亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯或季戊四醇三丙烯酸酯。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于引发剂为亚硫酸氢钠-过硫酸铵氧化还原体系、偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰；所述亚硫酸氢钠-过硫酸铵氧化还原体系中，亚硫酸氢钠和过硫酸铵的摩尔比为1: 2。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于所述溶剂为水、乙醇或异丙醇。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于所述改性溶液中，亲水性单体与引发剂的摩尔比为20~100: 1，亲水性单体与交联剂的摩尔比为10~50:1，亲水性单体的质量浓度为10~30%；聚乙烯粉末用所述改性溶液润湿后，聚乙烯粉末与所述改性溶液中的亲水性单体的质量比为3~10: 1。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于亲水性单体化学交联反应的温度为20~80℃，时间为0.5~1h。

所述的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯的制备方法，其特征在于烧结的温度为20~180℃，烧结压力为0.05~1 MPa，烧结时间为1~8h。

所述方法制备的一种持久亲水化改性的聚乙烯滤芯。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：