CN105214518A - 石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 - Google Patents
石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105214518A CN105214518A CN201510702557.4A CN201510702557A CN105214518A CN 105214518 A CN105214518 A CN 105214518A CN 201510702557 A CN201510702557 A CN 201510702557A CN 105214518 A CN105214518 A CN 105214518A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- microporous barrier
- ptfe microporous
- longitudinal stretching
- hydrophobic ptfe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明涉及空气环境保护技术领域,更具体地说是涉及一种石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,本发明将石墨烯和聚四氟乙烯分散树脂粉末混合,经过混料、制坯、挤出、压延、脱脂处理后纵向拉伸、表面处理后纵向拉伸、横向拉伸后烧结固化的工艺加工制成。本发明制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜,工艺简单,经济适用。利用本发明制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜,平均孔径0.1~0.5微米,孔隙率80%以上,疏水角均在135°以上。
Description
技术领域:
本发明属于空气环境保护技术领域,更具体地说涉及一种石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法。
背景技术:
膜蒸馏技术是以疏水微孔膜为介质、由膜两侧的温差引起的蒸汽压差为推动力的新型膜过程,具有分离效率高、操作温度低、能量消耗低等优势,在海水淡化、果汁及中药提取液富集过程中有着很大的发展潜力。但是在长期运行过程中膜性能的改变阻碍了膜蒸馏分离方法的广泛使用。在膜蒸馏的整个运行过程中,料液不断被浓缩,由于料液侧边界层内浓差极化和温差极化的作用,导致易结晶离子在膜表面达到过饱和而成核结晶,造成膜润湿及膜污染。基于这一点,本文采用基材改性方法,以聚四氟乙烯平板膜为基膜,制备超疏水聚四氟乙烯疏水膜,旨在提高膜在膜蒸馏运行中的稳定性,即改善膜蒸馏过程中的污染问题,提高膜蒸馏效率。
发明内容:
本发明的目的是提供一种石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,用于膜蒸馏技术中,其制备方法工艺简单,克服了现有技术中存在的缺陷。本发明经济适用。
为实现本发明的目的所采用的技术解决措施如下:
石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,它包括以下步骤:
①混料:将石墨烯与聚四氟乙烯分散树脂粉末混合,加入烃类助挤剂,在50~70℃下静置24小时,使助挤剂充分渗透入石墨烯和聚四氟乙烯分散树脂的混合物,形成物料;
其中,石墨烯、聚四氟乙烯分散树脂粉末及烃类助挤剂的重量比为0.05~0.1:1:0.25~0.3;
②制坯:将物料在40~50℃下预压成Φ120mm的圆柱形坯;
③挤出:将圆柱形坯放置在推压机上,在55~60℃条件下推压成Φ12~Φ22mm的圆条;
④压延:将圆条放置在压延机上,在70℃条件下压延成含油基带;
⑤脱脂处理后纵向拉伸:将含油基带在260℃~280℃下脱脂,去除助挤剂,并进行第一次纵向拉伸,拉伸倍数为3~6倍后成为脱脂基带;
⑥表面处理后纵向拉伸:将脱脂基带用亲油性溶液进行表面处理,在280℃~300℃下进行第二次纵向拉伸,拉伸倍率为4~8倍,获得纵向拉伸基础膜;
⑦横向拉伸后烧结固化:将纵向拉伸基础膜,在120℃~200℃下横向拉伸,然后在350℃~380℃烧结固化,即获得超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜。
作为优选,所述石墨烯为深灰色粉末,平均粒径小于1400目,在微孔膜中的重量比为0.3%~1%。
作为优选,表面处理方法可以为喷涂、表面转移、泡沫给液、浸渍给液等方法中的一种或几种。
本发明有益效果在于:
本发明制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜的平均孔径为0.1~0.5微米,孔隙率为80%以上,疏水角均在135°以上,可本发明制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜可用膜蒸馏技术,也可用于空气净化除尘等。本发明可广泛适用于膜蒸馏器、袋式除尘用覆膜滤料、PET覆膜折叠式滤筒等工业用及家用过滤器材。本发明制备工艺简单,制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜经济适用。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所描述的范围。
实施例1,石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,它包括以下步骤:
①混料:将石墨烯、日本大金化学品生产的F1065聚四氟乙烯分散树脂粉末混合,然后加入埃克森美孚公司的ISOPARK作为烃类助挤剂,三者按重量比为0.05:1:0.25的比例充分混合,在50℃下静置24小时,形成物料;
②制坯:将物料在50℃下预压成Φ120mm的圆柱形坯;
③挤出:将圆柱形坯放置在推压机上,在55℃条件下推压成Φ22mm的圆条;
④压延:将圆条放置在压延机上,在70℃条件下压延成含油基带,厚度为150微米;
⑤脱脂处理后纵向拉伸:将含油基带在260℃下脱脂,去除助挤剂,并进行第一次纵向拉伸,拉伸倍数为4倍后成为脱脂基带;
⑥表面处理后纵向拉伸:将脱脂基带用亲油性溶液进行表面喷涂后,在280℃下进行第二次纵向拉伸,拉伸倍率为4倍,获得纵向拉伸基础膜;
⑦横向拉伸后烧结固化:将纵向拉伸基础膜,在拉膜机上,120℃下横向拉伸,然后在350℃烧结固化50秒,获得制备膜厚度为5微米的用于空气净化除尘用超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜。
采用上述工艺制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜,其薄膜的平均孔径为0.1微米,孔隙率为85%,疏水角145°。
实施例2,石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,它包括以下步骤:
①混料:将石墨烯、美国杜邦公司出产的FD3309聚四氟乙烯分散树脂粉末混合,然后加入埃克森美孚公司的ISOPARK作为烃类助挤剂,三者按重量比为0.1:1:0.28的比例充分混合,在50℃下静置24小时,形成物料;
②制坯:将物料在50℃下预压成Φ120mm的圆柱形坯;
③挤出:将圆柱形坯放置在推压机上,在60℃条件下推压成Φ20mm的圆条;
④压延:将圆条放置在压延机上,在70℃条件下压延成含油基带,厚度为120微米;
⑤脱脂处理后纵向拉伸:将含油基带在280℃下脱脂,去除助挤剂,并进行第一次纵向拉伸,拉伸倍数为3倍后成为脱脂基带;
⑥表面处理后纵向拉伸:将脱脂基带用亲油性溶液进行浸渍处理,在290℃下进行第二次纵向拉伸,拉伸倍率为6倍,获得纵向拉伸基础膜;
⑦横向拉伸后烧结固化:将纵向拉伸基础膜,在拉膜机上,150℃下横向拉伸,然后在360℃烧结固化1分钟,获得制备膜厚度为10微米的用于空气净化除尘用超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜。
采用上述工艺制备的超高疏水性聚四氟乙烯微孔膜,其薄膜的平均孔径为0.2微米,孔隙率为80%,疏水角143°。
Claims (4)
1.石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
①混料:将石墨烯与聚四氟乙烯分散树脂粉末混合,加入烃类助挤剂,在50~70℃下静置24小时,使助挤剂充分渗透入石墨烯和聚四氟乙烯分散树脂的混合物,形成物料;
其中,石墨烯、聚四氟乙烯分散树脂粉末及烃类助挤剂的重量比为0.05~0.1:1:0.25~0.3;
②制坯:将物料在40~50℃下预压成Φ120mm的圆柱形坯;
③挤出:将圆柱形坯放置在推压机上,在55~60℃条件下推压成Φ12~Φ22mm的圆条;
④压延:将圆条放置在压延机上,在70℃条件下压延成含油基带;
⑤脱脂处理后纵向拉伸:将含油基带在260℃~280℃下脱脂,去除助挤剂,并进行第一次纵向拉伸,拉伸倍数为3~6倍后成为脱脂基带;
⑥表面处理后纵向拉伸:将脱脂基带用亲油性溶液进行表面处理,在280℃~300℃下进行第二次纵向拉伸,拉伸倍率为4~8倍,获得纵向拉伸基础膜;
⑦横向拉伸后烧结固化:将纵向拉伸基础膜,在120℃~200℃下横向拉伸,然后在350℃~380℃烧结固化,即获得疏水性聚四氟乙烯微孔膜。
2.根据权利要求1所述的石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,其特征在于:所述石墨烯为深灰色粉末,平均粒径小于1400目,在微孔膜中的重量比为0.3%~1%。
3.根据权利要求1所述的石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法,其特征在于:所述表面处理方法可以为喷涂、表面转移、泡沫给液、浸渍给液等方法中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法制备的疏水性聚四氟乙烯微孔膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510702557.4A CN105214518A (zh) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | 石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510702557.4A CN105214518A (zh) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | 石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105214518A true CN105214518A (zh) | 2016-01-06 |
Family
ID=54983992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510702557.4A Pending CN105214518A (zh) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | 石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105214518A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107321198A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-07 | 南通天驰环保科技有限公司 | 一种用于海水淡化的无机纳米材料和ptfe杂化疏水膜 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102527248A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-04 | 湖州森诺氟材料科技有限公司 | 光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 |
WO2013170755A1 (zh) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 石墨烯和金属纳米线复合的导电膜、制备方法及其用于制备透明导电膜的用途 |
CN103481528A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-01-01 | 湖州森诺氟材料科技有限公司 | 一种双向拉伸多孔膨化聚四氟乙烯膨化中空管式膜及其制备方法 |
US20140322518A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | Raymond S. Addleman | Porous multi-component material for the capture and separation of species of interest |
CN104725653A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-06-24 | 常州中澳兴诚高分子材料有限公司 | 一种ptfe超细纤维膜的制备方法 |
-
2015
- 2015-10-26 CN CN201510702557.4A patent/CN105214518A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102527248A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-07-04 | 湖州森诺氟材料科技有限公司 | 光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 |
WO2013170755A1 (zh) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 石墨烯和金属纳米线复合的导电膜、制备方法及其用于制备透明导电膜的用途 |
US20140322518A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | Raymond S. Addleman | Porous multi-component material for the capture and separation of species of interest |
CN103481528A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-01-01 | 湖州森诺氟材料科技有限公司 | 一种双向拉伸多孔膨化聚四氟乙烯膨化中空管式膜及其制备方法 |
CN104725653A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-06-24 | 常州中澳兴诚高分子材料有限公司 | 一种ptfe超细纤维膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DAO-AN ZHA: "Superhydrophobic polyvinylidene fluoride/graphene porous Materials", 《CARBON》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107321198A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-07 | 南通天驰环保科技有限公司 | 一种用于海水淡化的无机纳米材料和ptfe杂化疏水膜 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Francis et al. | Performance evaluation of the DCMD desalination process under bench scale and large scale module operating conditions | |
Meindersma et al. | Desalination and water recycling by air gap membrane distillation | |
Khumalo et al. | Water recovery from hydrolysed human urine samples via direct contact membrane distillation using PVDF/PTFE membrane | |
Wang et al. | Hydrophobic PVDF hollow fiber membranes with narrow pore size distribution and ultra-thin skin for the fresh water production through membrane distillation | |
Han et al. | Robust and high performance pressure retarded osmosis hollow fiber membranes for osmotic power generation | |
Shi et al. | Separation of vegetable oil compounds and solvent recovery using commercial organic solvent nanofiltration membranes | |
Sukitpaneenit et al. | High performance thin-film composite forward osmosis hollow fiber membranes with macrovoid-free and highly porous structure for sustainable water production | |
CN105014982B (zh) | 石墨烯聚四氟乙烯渗透蒸馏膜的制备方法 | |
US10369530B2 (en) | Hollow fiber semipermeable membrane, method for manufacturing same, module, and water treatment method | |
Rao et al. | Factors contributing to flux improvement in vacuum-enhanced direct contact membrane distillation | |
Wu et al. | Separation and concentration of ionic liquid aqueous solution by vacuum membrane distillation | |
CN103394296B (zh) | 一种用于平板式mbr的聚四氟乙烯超微水过滤膜及其制备方法 | |
CN102649028A (zh) | 一种疏水性分离膜以及制备方法 | |
Han et al. | Preparation and performance of SPPES/PPES hollow fiber composite nanofiltration membrane with high temperature resistance | |
Li et al. | Thermodynamic and mechanistic studies on recovering phenol crystals from dilute aqueous solutions using pervaporation–crystallization coupling (PVCC) system | |
CN105597552A (zh) | 高水通量高截盐率正渗透膜及一步法制备该正渗透膜的方法 | |
CN104151585A (zh) | 一种疏水纳米碳酸钙填充聚氨酯渗透汽化膜的制备方法 | |
JP6638754B2 (ja) | 中空糸型半透膜の製造方法 | |
CN105214518A (zh) | 石墨烯疏水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法 | |
Zhang et al. | Recovering phenol as high purity crystals from dilute aqueous solutions by pervaporation | |
CN103752179A (zh) | 一种疏水中空纤维膜的制备方法 | |
CN104801202A (zh) | 带支撑体的蒸馏膜的制备方法 | |
CN108211794B (zh) | 一种高选择性中空纤维脱盐膜及其制备方法 | |
Gao | Desalination of high-salinity water by membranes | |
Basile et al. | Pervaporation and membrane contactors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160106 |