[发明专利]一种大通量加强型PVDF不带衬超滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种大通量加强型PVDF不带衬超滤膜，由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚偏氟乙烯22‑30份、亲水剂10‑20份、极性溶剂50‑70份、致孔剂10‑20份、助剂5‑10份，亲水剂包含三乙醇胺。本发明采用亲水剂、助剂和多巴胺改性聚偏氟乙烯在极性溶剂下共混改性，降低膜表面和膜孔内壁的表面张力，改善聚偏氟乙烯的亲水性，亲水剂中的三乙醇胺与助剂当中的极性键以及多巴胺复合层中的极性键产生氢键作用，从而能够长期维持亲水性，提高膜的抗污染性，持久地保持较高的运行通量；小分子致孔剂不易堵孔，成膜性能好，纯水通量好，与主材缠结程度低，易脱离膜表面；助剂有效改善熔融可加工性，力学性能大幅度增强。

技术领域

本发明涉及超滤膜技术领域，特别是涉及一种大通量加强型PVDF不带衬超滤膜及其制备方法。

背景技术

超滤是一种以压力差为驱动力，根据物质大小的不同，利用筛分机理截留大分子溶质，实现与溶剂或小分子溶质分离的膜分离过程，所用的超滤膜的有效孔径在2～100nm之间。利用超滤膜表面微孔的筛选作用，可以实现对不同分子量物质的分离、提纯，对微粒、胶体、细菌和多种有机物的去除具有较好的效果，近年来广泛应用于水处理、食品、电子、机械、化工、石油、环保、医药和生物技术等相关领域。

目前，超滤膜主要由高分子材料制得，因其具有种类多、化学组成和结构可控、价格低、成膜性好等优点，是超滤膜的主要材料，占总膜材料的90%以上。商品化高分子膜材料主要有醋酸纤维素、硝酸纤维素、再生纤维素、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚芳醚砜、聚碳酸甲酯等。现有技术中的PVDF膜亲水性差，使用过程中容易吸附污染物质，降低处理效率等缺陷，有待进一步的改善。

发明内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种大通量加强型PVDF不带衬超滤膜及其制备方法。

本发明采用的技术解决方案是：

一种大通量加强型PVDF不带衬超滤膜，由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚偏氟乙烯22-30份、亲水剂10-20份、极性溶剂50-70份、致孔剂10-20份、助剂5-10份，其中亲水剂包含三乙醇胺。

优选地，所述极性溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。

优选地，所述致孔剂为羟丙甲纤维素、滑石粉、木粉、聚乙二醇300、聚乙二醇600中的一种或多种组成。

优选地，所述多巴胺改性聚偏氟乙烯中的聚偏氟乙烯分子量为50万-70万道尔顿。

优选地，所述亲水剂包含质量占比达50％～100％的三乙醇胺。

优选地，所述亲水剂还包括聚乙二醇、聚山梨酯、醋酸纤维素、环氧丙烷-环氧己烷共聚物、油酸三乙醇胺、丁二酸二辛酯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、鲸硬醇硫酸钠中的一种或多种。

优选地，所述助剂为聚甲基丙烯酸甲酯、醋酸纤维素、聚氯乙烯、聚醚砜、二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。

本发明还提供一种大通量加强型PVDF不带衬超滤膜的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、多巴胺改性聚偏氟乙烯、溶剂、亲水剂、致孔剂和助剂分别按照配比添加入搅拌釜搅拌混合24h，温度控制在90℃～95℃，搅拌速度为100HZ，得铸膜液；

S2、通过输料泵将搅拌完成的铸膜液输送至反应釜进行真空发泡12h；

S3、脱泡完成后，铸膜液通过计量泵输入纺丝机喷丝板内，与纯水芯液混合后进入凝固浴进行反应，铸膜液与纯水芯液进入凝固浴水面后表面凝结咬合，生成芯液膜；

S4、通过绕丝轮将芯液膜拉伸并带入洗槽内进行收集与切割；

S5、收集完成后，芯液膜浸入10％～50％甘油水溶液中进行浸泡5h-8h，再晾干。