[发明专利]聚偏氟乙烯基膜、聚偏氟乙烯复合纳滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种制备聚偏氟乙烯复合纳滤膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）提供聚偏氟乙烯基膜；

（2）将所述聚偏氟乙烯基膜先与含多元酰氯的油相溶液接触，再与含多元胺的水相溶液接触，然后进行热处理，得到所述聚偏氟乙烯复合纳滤膜；

其中，所述聚偏氟乙烯基膜为聚偏氟乙烯中空纤维基膜；

所述聚偏氟乙烯基膜含有疏水性纳米粒子；所述聚偏氟乙烯基膜中，所述聚偏氟乙烯和所述疏水性纳米粒子的质量比为（20-1000）：1；所述疏水性纳米粒子为疏水性纳米二氧化硅；所述疏水性纳米二氧化硅的粒径为1-50nm；

步骤（1）中，使用铸膜液制备所述聚偏氟乙烯基膜，所述铸膜液含有聚偏氟乙烯、高分子成孔剂、非溶剂、溶剂和疏水性纳米粒子；以所述铸膜液的总质量计，所述铸膜液含有19-30wt%的聚偏氟乙烯、1.5-8wt%的高分子成孔剂、1.2-10wt%的非溶剂、52-78wt%的溶剂和0.01-1wt%的疏水性纳米粒子；所述高分子成孔剂选自聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种；所述非溶剂选自丙三醇、二甘醇和三甘醇中的一种或多种；所述溶剂选自磷酸三乙酯、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮和三醋酸甘油酯中的一种或多种；所述铸膜液通过在110-180℃下混合所述铸膜液的各成分而制备得到；

所述多元酰氯选自均苯三甲酰氯、均苯四甲酰氯、邻苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、环己烷四羧酰基氯、环己烷三羧酰基氯、环己烷二羧酰基氯、四氢呋喃四羧酰基氯、四氢呋喃三羧酰基氯、四氢呋喃二羧酰基氯中的一种或多种；

所述多元胺选自间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、1,4-环己二胺、1,3-环己二胺、1,2-环己二胺、哌嗪、2,5-二甲基哌嗪和4-氨基甲基哌嗪中的一种或多种；

步骤（2）中，在与油相溶液接触之前，先除去膜表面浮水；

所述油相溶液的溶剂选自正己烷、环己烷和异构烷烃中的一种或多种；

所述油相溶液中，多元酰氯的含量为油相溶液总质量的0.01-0.8wt%；

步骤（2）中，基膜与油相溶液接触的时间为30-300s；

步骤（2）中，在与水相溶液接触之前，先除去膜表面过量的油相；

所述水相溶液含有选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和吐温80中的一种或多种的表面活性剂，表面活性剂的含量为水性溶液总质量的0.005-0.4wt%；

所述水相溶液中，多元胺的含量为水相溶液总质量的0.1-4wt%；

步骤（2）中，膜与水相溶液接触的时间为5-120s；

步骤（2）中，所述热处理的温度为40-120℃，时间为20-250s。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下一项或多项特征：

所述聚偏氟乙烯基膜中，所述聚偏氟乙烯和所述疏水性纳米粒子的质量比为（50-500）：1；

所述疏水性纳米二氧化硅的粒径为5-20nm；

以所述铸膜液的总质量计，所述铸膜液含有19-26wt%的聚偏氟乙烯、2.5-7wt%的高分子成孔剂、1.8-8.5wt%的非溶剂和58.5-74wt%的溶剂；

以所述铸膜液的总质量计，所述铸膜液含有0.03-0.8wt%的疏水性纳米粒子。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯基膜的制备包括将所述铸膜液通过含有芯液的喷丝头后导入凝固液，得到初生纤维。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下一项或多项特征：

所述芯液包含溶剂和非溶剂，其中，非溶剂的含量为芯液总质量的50-100wt%；

所述凝固液包含水和溶剂，其中，水的含量为凝固液总质量的40-100wt%；

所述凝固液的温度为10-50℃；

所述聚偏氟乙烯 基膜的制备还包括用水对初生纤维进行漂洗。