[发明专利]聚四氟乙烯亲水膜的制备方法

说明书

本发明提供一种聚四氟乙烯亲水膜的制备方法，其包括如下步骤：将聚四氟乙烯微孔膜清洗除杂并晾干，利用常压氩氢混合等离子体技术，对清洗后的聚四氟乙烯微孔膜进行处理；将经过处理的聚四氟乙烯微孔膜放入亲水性单体溶液中，通过热聚合的方式进行亲水改性，并对改性后的聚四氟乙烯微孔膜进行清洗。本发明利用常压等离子体技术，在膜表面引入活性官能团，本发明的生产工艺简单，易于连续化操作，适于工业化生产。本发明接枝聚合过程中所采用的亲水单体，成本较低，原料易于储存，符合工业化生产的需求。本发明采用的复合单体接枝聚合，复合单体间可实现性能的互补，其改性效果更好，改性后的亲水性能得到了大大提升。

技术领域

本发明涉及膜表面改性技术领域，尤其涉及一种聚四氟乙烯亲水膜的制备方法。

背景技术

膜分离是目前一种新型的分离技术，因其高效的分离性能及优点，已广泛用于很多领域，如环境治理，石油化工及生物医药等方面。随着膜分离技术的发展，越来越多的膜材料被用于环保及水处理等领域。聚四氟乙烯膜具有耐酸碱、耐化学腐蚀和高孔隙率、高通量等优异性能，可适应相对苛刻的过滤条件，是目前水处理领域的理想过滤材料。但因聚四氟乙烯的化学惰性和低表面能，导致聚四氟乙烯膜表面具有较强的疏水性，表面润湿性差等性能，这限制了其在水处理领域的应用。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯亲水膜的制备方法，以克服现有技术中存在的不足。

为实现上述发明目的，本发明提供一种聚四氟乙烯亲水膜的制备方法，其包括如下步骤：

将聚四氟乙烯微孔膜清洗除杂并晾干，利用常压氩氢混合等离子体技术，对清洗后的聚四氟乙烯微孔膜进行处理；

将经过处理的聚四氟乙烯微孔膜放入亲水性单体溶液中，通过热聚合的方式进行亲水改性，并对改性后的聚四氟乙烯微孔膜进行清洗。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述常压氩氢混合等离子体技术对应的装置包括：氩气源、氢气源、混气室、反应腔、上极板、下极板以及等离子电源；

所述氩气源、氢气源分别与所述混气室相连接，所述混气室与所述反应腔相连接，所述上极板、下极板位于所述反应腔中，所述上极板与下极板相对设置，所述上极板与外部的所述等离子电源相连接。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述常压氩氢混合等离子体技术对应的装置还包括：调压器，所述调压器与所述等离子电源电连接。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述常压氩氢混合等离子体技术对应的工艺条件为：

所述上极板、下极板间的距离为0.1-3cm，所述氩气和氢气的体积比为1:99~99:1，所述氩气和氢气的进气速度为0.2-5L/min，所述等离子电源的放电功率为10~1000W，处理时间为10~800s。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述亲水性单体溶液为单一亲水单体溶液或者复合亲水单体溶液。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述复合亲水单体溶液包括：丙烯酸、苯乙烯磺酸钠以及衣康酸中两种或者三种的混合物。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述亲水性单体溶液的质量浓度为10%-20%。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述热聚合的温度为室温~100℃，聚合时间为0.1-10h。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，所述聚四氟乙烯微孔膜为聚四氟乙烯泡点膜或者聚四氟乙烯复合膜。

作为本发明的聚四氟乙烯亲水膜的制备方法的改进，对经过热聚合改性后的聚四氟乙烯微孔膜通过超声波震荡的方式进行清洗。