CN106582312A - 一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜及其制备方法，双层膜的支撑层是聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯；其中膜支撑层的厚度为50‑250μm，膜分离层的厚度为5‑50μm。将聚偏氟乙烯、有机添加剂或无机添加剂或多巴胺包覆处理的纳米粉体溶解于有机溶剂中配置支撑层铸膜液，将聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶解于有机溶剂中配置膜分离层铸膜液，通过刮膜机或纺丝机得到预制双层膜胚体；经凝固成型去离子水漂洗后得到聚偏氟乙烯‑g‑聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯/聚偏氟乙烯双层膜。所制得的双层膜亲水性强，膜纯水通量大，截留率高，耐污染性能好。
Description
技术领域
本发明属于膜材料制造领域，涉及一种高亲水性、高截留率、耐污染性能好的聚偏氟乙烯双层膜及其制备方法。
背景技术
膜分离技术是在20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术，具有分离、纯化、浓缩等功能。聚偏氟乙烯（PVDF）具有优良的耐化学腐蚀性、耐氧化性和耐热性，是一种典型的膜材料，在膜分离领域得到广泛的应用。然而，PVDF表面能低，可润湿性差，膜表面易受污染，最后使得膜通量和截留率两项主要指标下降。有效减缓膜污染的方法之一是对其进行亲水改性。
针对PVDF膜的改性，中国专利（申请号：201610008783.7）公开了一种通过掺杂金属酞菁制备PVDF复合膜的方法。中国专利（申请号：201410627455.6）公开了一种掺杂表面两性离子化的二氧化硅、二氧化钛，具有防污染性的PVDF膜制备方法。中国专利（200710071733.4）公开了一种掺杂有机粘土，无机添加剂，有机添加剂制备超滤膜的方法。
共混改性是PVDF亲水改性较常用的方法，膜的改性和制备是在一步完成，操作简便，因此受到了广泛的关注。通常添加无机纳米粒子（如氧化铝、氧化钛、氧化锆等）或有机小分子聚合物（如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等）来改善PVDF膜的亲水性。但是，共混颗粒的添加量有限，膜的性能只能得到有限的改善。并且，无机纳米粒子或有机小分子聚合物在膜的使用过程中容易流失，严重影响膜的分离性能。若从膜材料本体改性入手，制备两亲性共聚物，分子量大，且疏水端与PVDF主体作用力强，与PVDF共混制膜后，两亲性共聚物不易流失，可对膜进行永久性亲水改性。若膜材料均采用两亲性共聚物，则膜的亲水性应该能得到更大的提高。
发明内容
本发明的目的是为了进一步提高聚偏氟乙烯膜的亲水性和耐污染性，特别是针对污水处理而提供一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜及其制备方法。
考虑到膜起到分离作用的是表面的分离层，因此本发明采用共涂覆法制备了分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯，支撑层为共混了无机添加剂、有机添加剂、多巴胺包覆处理的纳米粉体的聚偏氟乙烯的聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯/聚偏氟乙烯双层膜。
本发明提出的聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯/聚偏氟乙烯双层膜不但具有高的纯水通量和截留率，且耐污染性好，是一种性能优良的超滤膜，在污水处理领域具有潜在的发展。
本发明的技术方案：
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，支撑层是聚偏氟乙烯材料，其均匀掺杂了无机添加剂或有机添加剂或多巴胺包覆处理的纳米粉体，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯两亲性共聚物；其中，纳米粉体为氧化钛、氧化铝、氧化锌或氧化锆中的一种或几种；支撑层的厚度为50-250μm；膜分离层的厚度为5-50μm；亲水性聚偏氟乙烯双层膜对葡聚糖的截留分子量为3000~80000 Da。
本发明所述的聚偏氟乙烯的分子量为180000~534000Da。所述的有机添加剂为分子量10000-360000Da的聚乙烯吡咯烷酮、分子量200-10000Da的聚乙二醇中的一种或几种；所述的无机添加剂为氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化锆或氯化锂中的一种或几种。
本发明还提供了一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜的制备方法，其具体步骤如下：
A）配制支撑层铸膜液
将无机添加剂、有机添加剂或多巴胺包覆处理的纳米粉体中一种或几种与聚偏氟乙烯溶解于有机溶剂中，混合均匀配制铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯的质量含量为15-25%、无机添加剂的质量含量为0-5%、有机添加剂的质量含量为0-15%、多巴胺包覆处理的纳米粉体的质量含量为0-5%。
所述的多巴胺包覆处理的纳米粉体，其处理方法为：取10mmol/L三羟甲基氨基甲烷缓冲液，盐酸调节pH至8~9，与纳米粉体按1:500的质量比混合，后加入多巴胺，配制多巴胺溶液浓度为0.2~4 g/L，溶液至摇床恒温振荡24 h。颗粒用乙醇、去离子水多次清洗，105℃烘干。
B）配制膜分离层铸膜液
将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于有机溶剂中，混合均匀配制铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为15-25%，有机溶剂的质量含量为75-85%。
C）膜的制备
膜的制备分为平板膜的制备和中空纤维膜的制备。
平板膜的制备方法：将配制好的支撑层铸膜液倒在干净的载体上，调节第一把刮刀的高度，待刮刀行走3-15cm或刮完后，再将分离层铸膜液倒在载体上，调节第二把刮刀的高度进行刮膜或同时推动第一把刮刀进行刮膜，得到双层膜胚体。其中，第一把刮刀的高度为100~500μm，第二把刮刀的高度为10~100μm。
中空纤维膜的制备方法：将配制好的内层铸膜液（支撑层）、外层纺丝液（支撑层）和芯液同时注入三通道喷丝头，其中芯液注入内芯通道、支撑层铸膜液注入内层通道，分离层铸膜液注入外层通道；所述的芯液为去离子水和溶剂的混合物。
D）膜的凝固成型
双层膜胚体在空气中停留3-20s后，将双层膜胚体浸入凝固浴中（去离子水），控制凝固浴温度为20-50℃，经过漂洗处理后得到亲水性聚偏氟乙烯双层膜。
本发明步骤A）或B）中所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或丙酮。
本发明步骤C）中所述芯液中溶剂的含量高于去离子水的含量，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或丙酮；芯液挤出速率为1-20毫升/分钟，内层铸膜液挤出的速率为2-20毫升/分钟，外层纺丝液挤出的速率为1-18毫升/分钟，且内层铸膜液的挤出速率大于外层纺丝液的挤出速率。
有益效果：
1）制备的亲水性聚偏氟乙烯双层膜具有很高的通量，抗污染性能好。聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯具有两亲性，在相转化过程中亲水端聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯会自发的迁移到膜表面发生自组装作用，形成均一的孔径，使得双层膜具有较大纯水通量的同时具有较高的截留率，膜的亲水性和耐污染性能得到大幅度的提高。
2）一次制备出双层膜层，相容性好，成本低。采用一次性成型法制备出双层聚偏氟乙烯，操作方便；同时，由于支撑层为聚偏氟乙烯均聚物，减少了聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯共聚物的用量，因此也有效地降低了制膜成本。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步对本发明加以说明，但本发明不仅限于此。
实施例1
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为掺杂了有机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将分子量为360000Da的聚乙烯吡咯烷酮和分子量为180000Da的聚偏氟乙烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，聚乙烯吡咯烷酮的质量含量为5%，聚偏氟乙烯的质量含量为25%，N,N-二甲基甲酰胺的质量含量为70%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N-甲基吡咯烷酮，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为25%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为75%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第一把刮刀的高度为100μm，待刮刀行走3cm处时停止，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为95μm，推动第二把刮刀使其带动第一把刮刀一起刮膜，刮完后待双层膜胚体在空气中停留3s后放入盛有去离子水的凝固浴中（20oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为65o，支撑层厚度为50μm，分离层厚度为45μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为1200L/m2·h，葡聚糖截留分子量为80000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为91.1%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为95%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例2
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为掺杂了有机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将分子量为10000Da的聚乙烯吡咯烷酮和分子量为275000Da的聚偏氟乙烯溶解于N-甲基吡咯烷酮中，混合均匀配制成内层铸膜液原料，其中，聚乙烯吡咯烷酮的质量含量为10%，聚偏氟乙烯的质量含量为20%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为70%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N,N-二甲基乙酰胺，混合均匀配制成外层纺丝液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为20%，N,N-二甲基乙酰胺的质量含量为80%。将内层铸膜液、外层纺丝液分别注入内层通道、外层通道；80%N-甲基吡咯烷酮和20%去离子水混合物注入内芯通道。芯液的挤出速率为1毫升/分钟，内层铸膜液的挤出速率为2毫升/分钟，外层纺丝液的挤出速率为1毫升/分钟。经过10s的空气间隔，进入凝固浴(30oC)固化，形成双层中空纤维膜，由卷绕机进行收集。制备出的中空纤维膜浸泡在去离子水中，每8h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为61o，支撑层厚度为250μm，分离层厚度为50μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为750L/m2·h，葡聚糖截留分子量为53000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为94.2%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为97%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例3
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为掺杂了无机添加剂和有机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将分子量为200Da的聚乙二醇、氧化铝和分子量为530000Da的聚偏氟乙烯溶解于N-甲基吡咯烷酮中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，聚乙二醇的质量含量为45%，氧化铝的质量含量为1%，聚偏氟乙烯的质量含量为15%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为80%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于二甲基亚砜，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为17%，二甲基亚砜的质量含量为83%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第一把刮刀的高度为220μm，待刮刀行走15cm处时停止，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为100μm，推动第二把刮刀使其带动第一把刮刀一起刮膜，刮完后待双层膜胚体在空气中停留20s后放入盛有去离子水的凝固浴中（45oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为57o，支撑层厚度为100μm，分离层厚度为50μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为56L/m2·h，葡聚糖截留分子量为4500Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为95.7%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为98%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例4
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为掺杂了有机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将分子量为10000Da的聚乙二醇和分子量为534000Da的聚偏氟乙烯溶解于丙酮中，混合均匀配制成内层铸膜液原料，其中，聚乙二醇的质量含量为15%，聚偏氟乙烯的质量含量为15%，丙酮的质量含量为70%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N-甲基吡咯烷酮，混合均匀配制成外层纺丝液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为15%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为85%。将内层铸膜液、外层纺丝液分别注入内层通道、外层通道；70%丙酮和30%去离子水混合物注入内芯通道。芯液的挤出速率为10毫升/分钟，内层铸膜液的挤出速率为10毫升/分钟，外层纺丝液的挤出速率为9毫升/分钟。经过5s的空气间隔，进入凝固浴（50oC）固化，形成双层中空纤维膜，由卷绕机进行收集。制备出的中空纤维膜浸泡在去离子水中，每8h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为55o，支撑层厚度为250μm，分离层厚度为50μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为640L/m2·h，葡聚糖截留分子量为58000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为92.7%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为99%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例5
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为添加了无机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将氧化钛、氧化锆和分子量为530000Da的聚偏氟乙烯溶解于丙酮中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，氧化钛的质量含量为2%，氧化锆的质量含量为1%，聚偏氟乙烯的质量含量为19%，丙酮的质量含量为78%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为21%，N,N-二甲基甲酰胺的质量含量为79%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第一把刮刀的高度为250μm，待刮刀行走7cm处时停止，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为10μm，推动第二把刮刀使其带动第一把刮刀一起刮膜，刮完后待双层膜胚体在空气中停留15s后放入盛有去离子水的凝固浴中（30oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为63o，支撑层厚度为125μm，分离层厚度为5μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为450L/m2·h，葡聚糖截留分子量为36000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为96.5%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为98%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例6
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为添加了无机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将氯化锂和分子量为275000Da的聚偏氟乙烯溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，混合均匀配制成内层铸膜液原料，其中，氯化锂的质量含量为5%，聚偏氟乙烯的质量含量为15%，N,N-二甲基乙酰胺的质量含量为80%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺，混合均匀配制成外层纺丝液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为17%，N,N-二甲基甲酰胺的质量含量为83%。将内层铸膜液、外层纺丝液分别注入内层通道、外层通道；60%N-甲基吡咯烷酮和40%去离子水混合物注入内芯通道。芯液的挤出速率为20毫升/分钟，内层铸膜液的挤出速率为20毫升/分钟，外层纺丝液的挤出速率为18毫升/分钟。经过8s的空气间隔，进入凝固浴（40oC）固化，形成双层中空纤维膜，由卷绕机进行收集。制备出的中空纤维膜浸泡在去离子水中，每,8h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为60o，支撑层厚度为250μm，分离层厚度为50μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为550 L/m2·h，葡聚糖截留分子量为40000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为93.9%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为97%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例7
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为添加了有机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将分子量为55000Da的聚乙烯吡咯烷酮、分子量为1500Da的聚乙二醇和分子量为534000Da的聚偏氟乙烯溶解于N-甲基吡咯烷酮中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，聚乙烯吡咯烷酮的质量含量为1%，聚乙二醇的质量含量为6%，聚偏氟乙烯的质量含量为15%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为78%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N-甲基吡咯烷酮，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为19%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为81%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第一把刮刀的高度为500μm，待第一把刮刀刮完后，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为60μm，刮完后待双层膜胚体在空气中停留15s后放入盛有去离子水的凝固浴中（25oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为61o，支撑层厚度为250μm，分离层厚度为35μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为39L/m2·h，葡聚糖截留分子量为3000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为96.1%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为98%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例8
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为添加了多巴胺包覆处理纳米粉体和无机添加剂的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将多巴胺包覆氧化钛、氧化锌和分子量为530000Da的聚偏氟乙烯溶解于N-甲基吡咯烷酮中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，多巴胺浓度为2 g/L，10mmol/L三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH=8.5，多巴胺包覆二氧化钛的质量含量为1%，氧化锌的质量含量为1%，聚偏氟乙烯的质量含量为18%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为80%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为21%，N,N-二甲基甲酰胺的质量含量为79%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第一把刮刀的高度为400μm，待第一把刮刀刮完，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为30μm，刮完后待双层膜胚体在空气中停留15s后放入盛有去离子水的凝固浴中（25oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离玻璃板后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为60o，支撑层厚度为200μm，分离层厚度为10μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为500L/m2·h，葡聚糖截留分子量为30000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为98.5%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为98%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例9
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为添加了多巴胺包覆处理纳米粉体的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将多巴胺包覆二氧化钛和分子量为380000Da的聚偏氟乙烯溶解于N-甲基吡咯烷酮中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，多巴胺浓度为0.2 g/L，10mmol/L三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH=8，多巴胺包覆二氧化钛的质量含量为3%，聚偏氟乙烯的质量含量为17%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为80%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N,N-二甲基甲酰胺，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为20%，N,N-二甲基甲酰胺的质量含量为80%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在在载体上，调节第一把刮刀的高度为300μm，待第一把刮刀刮完，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为70μm，刮完后待双层膜胚体在空气中停留10s后放入盛有去离子水的凝固浴中（30oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为62o，支撑层厚度为150μm，分离层厚度为40μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为480L/m2·h，葡聚糖截留分子量为43000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为97.6%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为96%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
实施例10
一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其支撑层为添加了多巴胺包覆处理纳米粉体的聚偏氟乙烯，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。将多巴胺包覆二氧化钛和分子量为530000Da的聚偏氟乙烯溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，多巴胺浓度为4g/L，10mmol/L三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH=9，多巴胺包覆二氧化钛的质量含量为5%，聚偏氟乙烯的质量含量为15%，N-甲基吡咯烷酮的质量含量为80%。将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于N-甲基吡咯烷酮，混合均匀配制成分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为25%，N,N-二甲基甲酰胺的质量含量为75%。将支撑层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第一把刮刀的高度为150μm，待第一把刮刀刮完，此时将分离层铸膜液均匀倾倒在载体上，调节第二把刮刀的高度为20μm，刮完后待双层膜胚体在空气中停留5s后放入盛有去离子水的凝固浴中（40oC）。待双层膜胚体固化成膜并脱离后进行漂洗处理，每4h换一次水，换3次后对膜进行表征测试。
所制得的双层膜接触角为65o，支撑层厚度为70μm，分离层厚度为8μm。在0.1MPa和25oC下，用超滤装置测定纯水通量为460L/m2·h，葡聚糖截留分子量为40000Da，0.5g/L牛血清蛋白溶液（BSA）的截留率为96.6%，过滤BSA溶液并经纯水清洗后膜纯水通量恢复率为97%，表明双层膜亲水性强且通量大，截留率高，耐污染性能好。
Claims (8)
1.一种亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其特征在于，支撑层是聚偏氟乙烯材料，其均匀掺杂了无机添加剂或有机添加剂或多巴胺包覆处理的纳米粉体，表面的膜分离层为聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯两亲性共聚物；其中，纳米粉体为氧化钛、氧化铝、氧化锌或氧化锆中的一种或几种；支撑层的厚度为50-250μm；膜分离层的厚度为5-50μm；亲水性聚偏氟乙烯双层膜对葡聚糖的截留分子量为3000~80000 Da。
2.根据权利要求1所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯的分子量为180000~534000Da。
3.根据权利要求1所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜，其特征在于，所述的有机添加剂为分子量10000-360000Da的聚乙烯吡咯烷酮、分子量200-10000Da的聚乙二醇中的一种或几种；所述的无机添加剂为氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化锆或氯化锂中的一种或几种。
4.一种制备如权利要求1或2或3所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜的制备方法，其具体步骤如下：
（A））配制支撑层铸膜液
将无机添加剂或有机添加剂或多巴胺包覆处理的纳米粉体与聚偏氟乙烯溶解于有机溶剂中，混合均匀配制成支撑层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯的质量含量为15-25%，无机添加剂的质量含量为0-5%，有机添加剂的质量含量为0-15%，多巴胺包覆处理的纳米粉体的质量含量为0-5%；
（B）配制膜分离层铸膜液
将聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯溶于有机溶剂中，混合均匀配制成膜分离层铸膜液原料，其中，聚偏氟乙烯-g-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的质量含量为15-25%，有机溶剂的质量含量为75-85%；
（C）膜的制备
膜的制备分为平板膜的制备和中空纤维膜的制备：
平板膜的制备方法：将步骤（A）配制好的支撑层铸膜液倒在干净的载体上，调节第一把刮刀的高度，待刮刀行走3-15cm或刮完后，再将步骤（B）配制好的膜分离层铸膜液倒在载体上，调节第二把刮刀的高度进行刮膜或同时推动第一把刮刀进行刮膜，得到双层膜胚体；其中，第一把刮刀的高度为100~500μm，第二把刮刀的高度为10~100μm；
中空纤维膜的制备方法：配制好的支撑层铸膜液作为内层铸膜液、膜分离层铸膜液作为外层纺丝液，将内层铸膜液、外层纺丝液和芯液同时注入三通道喷丝头，其中芯液注入内芯通道、内铸膜液注入内层通道，外层纺丝液注入外层通道，挤出制备得到双层膜胚体；所述的芯液为去离子水与溶剂的混合物；
D）膜的凝固成型
将步骤（C）制得的双层膜胚体在空气中停留3-20s后，将双层膜胚体浸入去离子水的凝固浴中，控制凝固浴温度为20-50oC，经过漂洗处理后得到亲水性聚偏氟乙烯双层膜。
5.根据权利要求4所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜的制备方法，其特征在于，步骤（A）所述的多巴胺包覆处理的纳米粉体，其处理方法为：取10mmol/L三羟甲基氨基甲烷缓冲液，盐酸调节pH至8~9，与纳米粉体按1:500的质量比混合，后加入多巴胺，配制多巴胺溶液浓度为0.2~4 g/L，溶液恒温振荡24 h，颗粒用乙醇、去离子水多次清洗，105 ℃烘干。
6.根据权利要求4所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜的制备方法，其特征在于，步骤（A）和步骤（B）所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或丙酮。
7.根据权利要求4所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜的制备方法，其特征在于，步骤（C）所述的中空纤维膜的制备过程中芯液中溶剂的含量高于去离子水含量，溶剂为N-N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或丙酮。
8.根据权利要求4所述的亲水性聚偏氟乙烯双层膜的制备方法，其特征在于，中空纤维膜的制备过程中，芯液的挤出速率为1-20毫升/分钟，内层铸膜液挤出的速率为2-20毫升/分钟，外层纺丝液挤出的速率为1-18毫升/分钟，且内层铸膜液的挤出速率大于外层纺丝液的挤出速率。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107970782A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-01 | 中国科学院生态环境研究中心 | 具有高连通孔结构的聚合物膜及其制备方法 |
| CN108246124A (zh) * | 2017-12-17 | 2018-07-06 | 浙江理工大学 | 一种具有催化自清洁功能的pvdf膜的制备方法 |
| CN109647219A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-19 | 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种聚偏氟乙烯抗污染抑菌膜及其制备方法 |
| CN112108015A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-22 | 天津工业大学 | 一种结构可控两亲性超支化聚合物原位改性超滤膜的制备方法 |
| CN112334220A (zh) * | 2018-06-08 | 2021-02-05 | 阿科玛股份有限公司 | 用于膜的含氟聚合物胶乳涂料 |
| CN115283013A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-04 | 哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司 | 一种纳米二氧化锰有机催化膜的制备方法 |
| CN115414786A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司 | 基于原位共铸的抗污染有机-无机复合超滤膜的制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296940A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Toray Ind Inc | ポリフッ化ビニリデン系樹脂多孔性膜およびその製造方法 |
| CN101015773A (zh) * | 2006-12-29 | 2007-08-15 | 浙江大学 | 聚偏氟乙烯共混多孔膜及其制备方法 |
| CN101091880A (zh) * | 2007-06-25 | 2007-12-26 | 南京工业大学 | 一种多孔分离膜的制备方法 |
| CN102430352A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-05-02 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种聚偏氟乙烯有机-无机杂化膜及其制备方法 |
| CN102614783A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 大连理工大学 | 一种多巴胺改性纳米材料制备高通量复合膜的方法 |
| CN103432915A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-12-11 | 长沙奕景环保科技有限公司 | 一种聚偏氟乙烯双层中空纤维膜的制备方法 |
| CN104826502A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-12 | 海南立昇净水科技实业有限公司 | 一种高通量聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法 |
| CN105214526A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-06 | 中南大学 | 一种PVDF-g-POEM为亲水改性材料的双层中空纤维超滤膜的制备方法 |
-
2016
- 2016-12-09 CN CN201611126457.2A patent/CN106582312A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296940A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Toray Ind Inc | ポリフッ化ビニリデン系樹脂多孔性膜およびその製造方法 |
| CN101015773A (zh) * | 2006-12-29 | 2007-08-15 | 浙江大学 | 聚偏氟乙烯共混多孔膜及其制备方法 |
| CN101091880A (zh) * | 2007-06-25 | 2007-12-26 | 南京工业大学 | 一种多孔分离膜的制备方法 |
| CN102430352A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-05-02 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种聚偏氟乙烯有机-无机杂化膜及其制备方法 |
| CN102614783A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 大连理工大学 | 一种多巴胺改性纳米材料制备高通量复合膜的方法 |
| CN103432915A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-12-11 | 长沙奕景环保科技有限公司 | 一种聚偏氟乙烯双层中空纤维膜的制备方法 |
| CN104826502A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-12 | 海南立昇净水科技实业有限公司 | 一种高通量聚偏氟乙烯超滤膜的制备方法 |
| CN105214526A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-06 | 中南大学 | 一种PVDF-g-POEM为亲水改性材料的双层中空纤维超滤膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王向宇: "《环境工程中的纳米零价铁水处理技术》", 31 October 2016, 冶金工业出版社 * |
| 董秉直等: "《饮用水膜法处理新技术》", 30 September 2015, 同济大学出版社 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107970782A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-01 | 中国科学院生态环境研究中心 | 具有高连通孔结构的聚合物膜及其制备方法 |
| CN108246124A (zh) * | 2017-12-17 | 2018-07-06 | 浙江理工大学 | 一种具有催化自清洁功能的pvdf膜的制备方法 |
| CN112334220A (zh) * | 2018-06-08 | 2021-02-05 | 阿科玛股份有限公司 | 用于膜的含氟聚合物胶乳涂料 |
| CN109647219A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-19 | 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种聚偏氟乙烯抗污染抑菌膜及其制备方法 |
| CN109647219B (zh) * | 2019-01-30 | 2021-10-26 | 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种聚偏氟乙烯抗污染抑菌膜及其制备方法 |
| CN112108015A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-22 | 天津工业大学 | 一种结构可控两亲性超支化聚合物原位改性超滤膜的制备方法 |
| CN115283013A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-04 | 哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司 | 一种纳米二氧化锰有机催化膜的制备方法 |
| CN115414786A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司 | 基于原位共铸的抗污染有机-无机复合超滤膜的制备方法 |
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