[发明专利]高耐酸性耐氧化性膜蒸馏用PBI疏水微孔膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐酸性耐氧化性膜蒸馏用PBI疏水微孔膜的制备方法，将PBI聚合物与助剂油及成孔剂混合；将混合均匀的原料存放熟化；对熟化后的原料进行挤压形成密实的柱状胚料；在螺杆机中将混合均匀的预成型胚料经模具挤出，并通过流延形成薄膜；将得到的膜在道内通过热空气进行吹扫固化成膜；固化后的膜进入拉伸系统；保持拉伸状态的膜在烘房中进行逐渐降温，降到室温来进行高温定型；萃取掉膜中助剂油，洗脱膜中成孔剂，干燥制得PBI疏水微孔膜。本发明通过热致相分离‑拉伸法成功制备出用于膜蒸馏的PBI疏水微孔膜，在足够高的机械强度下，具有较高的孔隙率。所制得的PBI疏水微孔膜在高酸度溶液环境下具有较高机械稳定性。

技术领域

本发明属于膜材料领域，涉及膜蒸馏技术，尤其是一种高耐酸性耐氧化性膜蒸馏用PBI疏水微孔膜及其制备方法。

背景技术

高酸度重金属废水处理技术的重点是使排放出水中的重金属的浓度尽可能低，并使重金属浓缩液体积尽量少。膜蒸馏技术作为一种将传统蒸发与膜技术相结合的新型膜技术，对高酸度重金属溶液进行浓缩处理时，目前存在一项重要的技术难题，如何保证膜蒸馏膜材料长期在高酸度高氧化性环境中长期稳定运行。目前膜蒸馏过程最常用的膜材料是聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)，新型膜材料如聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)也有相应报导。就研究现状而言，PVDF、PTFE材料成膜性能较好，但都难以满足高酸度高氧化性溶液的处理要求。

聚苯并咪唑(PBI)是指一类重复单元中含有苯并咪唑基团的线性杂环聚合物，具有优异的热稳定性、机械强度和耐化学稳定性。现阶段PBI主要运用在燃料电池和氧化还原液电池的质子交换膜领域及锂电池隔膜领域。PBI用于质子交换膜，主要采用溶液流延法制备，所制得PBI膜为无孔膜；部分PBI微孔质子交换膜和锂电池隔膜，主要采用了非溶剂致相分离法，但所制得的微孔膜其孔隙率较低，机械拉伸强度较小，难以满足膜蒸馏操作需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高耐酸性耐氧化性膜蒸馏用PBI疏水微孔膜及其制备方法，所制得的PBI疏水微孔膜具有较高的孔隙率，在高酸度溶液环境下具有较高机械稳定性。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种高耐酸性耐氧化性膜蒸馏用PBI疏水微孔膜的制备方法，步骤如下：