[发明专利]一种含氟渗透汽化膜及其制备方法

权利要求书

1.一种含氟渗透汽化膜用于分离含乙醇水溶液的用途，其特征在于，所述含氟渗透汽化膜包括支撑层与分离层两部分，其中支撑层为微滤膜，分离层为含氟聚硅氧烷膜；所述含氟聚硅氧烷膜具有以下结构通式：R_FSi(R’)₃或(R_F)₂Si(R’)₂，其中R_F为含氟基团，R’为聚硅氧烷链段；所述含氟基团选自-F，-CF3，-C₂H₄CF₃中的至少一种，所述的聚硅氧烷链段选自中的至少一种；

所述分离层包括成膜主体和交联剂，所述成膜主体为聚二甲基硅氧烷或含氟聚硅氧烷，且其端基为羟基；所述交联剂为正硅酸乙酯、含氟硅酸酯Si(OC₂H₅)₃R或Si(OC₂H₅)₂R₁R₂，R为含氟官能团。

2.按照权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的含氟聚硅氧烷膜以硅氧键为主链，含氟基团处于主链上，且一个硅原子最多与两个含氟基团相连。

3.按照权利要求1所述的用途，其特征在于，所述微滤膜选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一种。

4.按照权利要求1所述的用途，其特征在于，所述含氟渗透汽化膜在25-50℃下分离浓度为3-9wt.％的乙醇水溶液时，其分离因子为7-12，渗透通量为300-800g·m^-2·h^-1。

5.按照权利要求1-4任一所述的用途，其特征在于，所述含氟渗透汽化膜的制备方法包括以下步骤：

(1)将基膜平整地铺展在容器中，并用乙醇将其浸润，使乙醇充满膜孔；之后将基膜浸泡在去离子水中，使水在乙醇的引导下进入膜孔中；去除基膜表面过量的水；

(2)配制铸膜液：用溶剂将成膜主体溶解，并搅拌均匀；之后向其中加入交联剂以及催化剂，继续搅拌并静置或超声处理脱泡得到铸膜液；

(3)将铸膜液涂覆在基膜上，并置于在真空条件下，在30-120℃的成膜温度下反应18-36h后即可成膜；

其中，所述成膜主体为聚二甲基硅氧烷或含氟聚硅氧烷，且其端基为羟基；所述交联剂为正硅酸乙酯、含氟硅酸酯Si(OC₂H₅)₃R或Si(OC₂H₅)₂R₁R₂，R为含氟官能团。

6.按照权利要求5所述的用途，其特征在于，所述的基膜为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一种。

7.按照权利要求5所述的用途，其特征在于，所述的溶剂选自正庚烷、正己烷、甲苯中的一种。

8.按照权利要求5所述的用途，其特征在于，步骤(2)所述铸膜液配比如下：成膜主体：

溶剂：交联剂：催化剂的质量比为5：(5-25)：(0.1-1)：(0.1-0.4)。

9.按照权利要求5所述的用途，其特征在于，所述成膜温度为40-60℃。

10.按照权利要求5所述的用途，其特征在于，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡。