CN109537282A - 一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法 - Google Patents

一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109537282A
CN109537282A CN201811129072.0A CN201811129072A CN109537282A CN 109537282 A CN109537282 A CN 109537282A CN 201811129072 A CN201811129072 A CN 201811129072A CN 109537282 A CN109537282 A CN 109537282A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
modified
polypropylene hollow
added
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
Application number
CN201811129072.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘振
潘倩倩
高靖霓
肖长发
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Polytechnic University
Original Assignee
Tianjin Polytechnic University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Polytechnic University filed Critical Tianjin Polytechnic University
Priority to CN201811129072.0A priority Critical patent/CN109537282A/zh
Publication of CN109537282A publication Critical patent/CN109537282A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/227—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of hydrocarbons, or reaction products thereof, e.g. afterhalogenated or sulfochlorinated
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/77—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof
    • D06M11/79—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof with silicon dioxide, silicic acids or their salts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/18—Synthetic fibres consisting of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/20—Polyalkenes, polymers or copolymers of compounds with alkenyl groups bonded to aromatic groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10—Repellency against liquids
    • D06M2200/12—Hydrophobic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公布了一种聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法，其步骤如下：1)将制备的二氧化硅纳米颗粒超声分散于二甲苯中；2)将分散悬浮液快速转移至带有机械搅拌装置的三口烧瓶中，油浴加热，并加入正辛基三乙氧基硅烷改性，该混合物在回流状态下剧烈搅拌。然后进行超声处理。3)将超声溶液再次转移至三口烧瓶中，加入聚丙烯颗粒，升高油温，使其溶解。加入环己酮反应，得到涂覆液。4)将待改性的聚丙烯中空纤维膜置于热溶胶涂覆液中，反应一定时间后取出，反复浸渍，最后将改性的膜于室温下晾干，即可得到超疏水聚丙烯中空纤维膜。本发明所用原料低廉，膜表面疏水性能大大提高，完全满足疏水中空纤维膜的使用要求。

Description

一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法
技术领域
本发明属于膜材料超疏水改性领域，涉及中空纤维膜表面改性技术，具体指一种聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性方法。
背景技术
聚丙烯中空纤维膜是一种疏水膜，常用于真空膜蒸馏技术进行脱盐，可能是由于膜上的高压差，膜蒸馏过程中膜更容易发生严重的润湿现象使得截留率显著降低，而超疏水性膜具有优异的抗润湿性，因此对聚丙烯中空纤维膜进行超疏水改性尤为重要。一般来说，有两种制备超疏水表面的方法，即构造粗糙表面或降低表面能。目前，常用不同硅烷偶联剂改性二氧化硅制备超疏水二氧化硅涂层。但是目前无研究报道将长烷基链硅烷偶联剂改性的二氧化硅与聚丙烯溶液相混制备涂覆液，涂覆到膜上以制备超疏水聚丙烯中空纤维膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法。通过此方法制备的膜，其外表面均附有一层微纳米粗糙结构，具有超疏水性能，在真空膜蒸馏脱盐过程中，截留性能极好且使用寿命增加。本发明的技术方案是这样实现的：
一种聚丙烯中空纤维膜的超疏水改性方法，包括如下步骤：
(1)制备200～300nm的二氧化硅颗粒，将0.05g～0.25g二氧化硅颗粒超声分散于二甲苯中。
(2)将分散悬浮液快速转移至带有机械搅拌装置的三口烧瓶中，进行油浴加热，并加入硅烷偶联剂改性，该混合物在回流状态下剧烈搅拌3～6h。然后转移至超声波清洗器中超声处理20～60min。加热温度为80℃～90℃，所用硅烷偶联剂为甲基三乙氧基硅烷，异丁基三乙氧基硅烷，正辛基三乙氧基硅烷。
(3)将超声溶液再转移至三口烧瓶中，加入聚丙烯颗粒，升高油温，使其溶解。加入环己酮反应，得到涂覆液。
(4)将待改性的聚丙烯中空纤维膜置于热溶胶涂覆液中，反应一定时间后取出，反复浸渍3～5次，最后将涂覆改性后的膜于室温下晾干。
相比现有技术，本发明有如下有益效果：本发明使用辛基三乙氧基硅烷对纳米二氧化硅改性，在纳米二氧化硅表面引入了低表面能的烷基基团从而提高纳米二氧化硅的疏水性。聚丙烯溶液在膜表面形成连续的网状结构，纳米二氧化硅颗粒均匀的附在这种网络结构上，形成微纳米结构，有利于粗糙表面的构建。且本发明所用原料价格低廉，有广泛的应用前景。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面给出具体实施例详细说明本发明，但本发明的保护范围不受实施例的限制。
实施例1：
(1)制备248nm的二氧化硅颗粒，将0.2g二氧化硅颗粒超声分散于二甲苯中。
(2)将分散悬浮液快速转移至带有机械搅拌装置的三口烧瓶中，油浴加热至80℃，并加入0.6ml正辛基三乙氧基硅烷改性，该混合物在回流状态下剧烈搅拌4h。然后转移至超声波清洗器中超声处理30min。
(3)将超声溶液再转移至三口烧瓶中，加入0.5g聚丙烯颗粒，升高油温至130℃使其溶解。加入5ml环己酮反应，得到涂覆液。
(4)将待改性的聚丙烯中空纤维膜浸渍于90℃溶胶涂覆液中。每次浸渍1min，反复4次，最后将涂覆改性后的膜于室温下晾干。
所得的聚丙烯中空纤维膜的接触角为153°，达到超疏水。
实施案例2：
(1)制备248nm的二氧化硅颗粒，将0.2g二氧化硅颗粒超声分散于二甲苯中。
(2)将分散悬浮液快速转移至带有机械搅拌装置的三口烧瓶中，油浴加热至85℃，并加入0.48ml异丁基三乙氧基硅烷改性，该混合物在回流状态下剧烈搅拌4h。然后转移至超声波清洗器中超声处理25min。
(3)将超声溶液再转移至三口烧瓶中，加入0.5g聚丙烯颗粒，升高油温至125℃使其溶解。加入5ml环己酮反应，得到涂覆液。
(4)将待改性的聚丙烯中空纤维膜浸渍于90℃溶胶涂覆液中。每次浸渍1min，反复4次，最后将涂覆改性后的膜于室温下晾干。
所得的聚丙烯中空纤维膜的接触角为142°。
实施案例3：
(1)制备248nm的二氧化硅颗粒，将0.2g二氧化硅颗粒超声分散于二甲苯中。
(2)将分散悬浮液快速转移至带有机械搅拌装置的三口烧瓶中，油浴加热至80℃，并加入0.38ml甲基三乙氧基硅烷改性，该混合物在回流状态下剧烈搅拌4h。然后转移至超声波清洗器中超声处理25min。
(3)将超声溶液再转移至三口烧瓶中，加入0.5g聚丙烯颗粒，升高油温至125℃使其溶解。加入5ml环己酮反应，得到涂覆液。
(4)将待改性的聚丙烯中空纤维膜浸渍于90℃溶胶涂覆液中。每次浸渍1min，反复4次，最后将涂覆改性后的膜于室温下晾干。
所得的聚丙烯中空纤维膜的接触角为138°。

Claims (5)

1.一种聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备200～300nm的二氧化硅颗粒，将二氧化硅颗粒超声分散于二甲苯中；
(2)将分散悬浮液快速转移至带有机械搅拌装置的三口烧瓶中，进行油浴加热，并加入正辛基三乙氧基硅烷改性，该混合物在回流状态下剧烈搅拌，然后转移至超声波清洗器中超声处理20～60min；
(3)将超声溶液再转移至三口烧瓶中，加入聚丙烯颗粒，升高油温，使其溶解，加入环己酮反应，得到涂覆液；
(4)将待改性的聚丙烯中空纤维膜置于热溶胶涂覆液中，反应一定时间后取出，反复浸渍几次，最后将涂覆改性后的膜于室温下晾干。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法，其特征在于所述步骤(1)中，二氧化硅颗粒的质量为0.05g～0.25g。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法，其特征在于所述步骤(2)中，油浴加热温度为80～90℃，回流搅拌时间为3～6h。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法，其特征在于所述步骤(3)中，油温温度升高至125～130℃。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯中空纤维膜表面超疏水改性的方法，其特征在于所述步骤(3)中，浸渍次数为3～5次。
CN201811129072.0A 2018-09-27 2018-09-27 一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法 Pending CN109537282A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811129072.0A CN109537282A (zh) 2018-09-27 2018-09-27 一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811129072.0A CN109537282A (zh) 2018-09-27 2018-09-27 一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109537282A true CN109537282A (zh) 2019-03-29

Family

ID=65843568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811129072.0A Pending CN109537282A (zh) 2018-09-27 2018-09-27 一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109537282A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112095343A (zh) * 2020-08-25 2020-12-18 深圳大学 一种超疏水超亲油的自清洁棉织物及其制备方法与应用
CN112981770A (zh) * 2021-04-20 2021-06-18 中国石油大学(华东) 一种热压改性纤维膜的方法
CN113668141A (zh) * 2021-08-25 2021-11-19 青岛大学 一种厨房用超亲水亲油纤维膜的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103831018A (zh) * 2014-01-20 2014-06-04 天津工业大学 一种持续超疏水中空纤维膜及其制备方法
US20150240045A1 (en) * 2012-09-11 2015-08-27 Universite Laval Microporous and hydrophobic polymeric hollow fiber membranes and methods for preparation thereof
CN106902643A (zh) * 2017-03-30 2017-06-30 哈尔滨工业大学 强疏水性聚丙烯中空纤维膜的制备方法及其应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150240045A1 (en) * 2012-09-11 2015-08-27 Universite Laval Microporous and hydrophobic polymeric hollow fiber membranes and methods for preparation thereof
CN103831018A (zh) * 2014-01-20 2014-06-04 天津工业大学 一种持续超疏水中空纤维膜及其制备方法
CN106902643A (zh) * 2017-03-30 2017-06-30 哈尔滨工业大学 强疏水性聚丙烯中空纤维膜的制备方法及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘振等: "聚丙烯中空纤维膜的超疏水改性", 《天津工业大学学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112095343A (zh) * 2020-08-25 2020-12-18 深圳大学 一种超疏水超亲油的自清洁棉织物及其制备方法与应用
CN112981770A (zh) * 2021-04-20 2021-06-18 中国石油大学(华东) 一种热压改性纤维膜的方法
CN113668141A (zh) * 2021-08-25 2021-11-19 青岛大学 一种厨房用超亲水亲油纤维膜的制备方法
CN113668141B (zh) * 2021-08-25 2023-07-04 青岛大学 一种厨房用超亲水亲油纤维膜的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109537282A (zh) 一种聚丙烯中空纤维膜超疏水改性的方法
CN106433364B (zh) 一种基于水性乳液的超疏水涂料及其制备方法和应用
WO2021121422A1 (zh) 一种超疏水涂层及其制备方法与应用
CN103938432A (zh) 具有微纳结构的超疏水纤维素材料的制备方法
CN106390764B (zh) 一种多孔膜的超疏水疏油改性方法
CN104789124B (zh) 一种制备稳定超双疏表面的方法
CN103964701A (zh) 一种SiO2/聚四氟乙烯杂化超疏水涂层的制备方法
WO2017219610A1 (zh) 用于制备超双疏表面的涂层液的生产方法、具有超双疏表面的织物及多功能织物
CN106823829A (zh) 一种超疏水性pvdf膜的制备方法
CN110090557B (zh) 一种结构梯度变化的多孔超疏水膜制备方法
CN107349803A (zh) 一种超疏水聚合物微孔膜及其制造方法
CN104945569B (zh) 超疏水涂层用两亲性颗粒及其制备方法、和超疏水涂层
CN103951279B (zh) 一种疏水疏油二氧化硅基透光涂层膜及其制备方法
CN104073116A (zh) 一种超双疏涂层的制备方法
CN105419627A (zh) 一种超疏油涂层及其制备方法
CN103360942A (zh) 一种超疏水纳米涂料及其制备方法
CN109456745A (zh) 一种纳米润湿剂及其制备方法和应用
CN109913123A (zh) 一种超疏水PDMS/Cu2O/SiO2/KH-550复合涂层材料的制备方法
CN105152546B (zh) 一种用于玻璃的透明防污涂层材料、透明防污涂层及其制备方法
CN114752275A (zh) 一种可喷涂于各种基材的仿生超疏水涂层的制备方法
CN106633158A (zh) 一种与聚烯烃有良好结合力的超疏水涂层的制备方法
CN105197879A (zh) 一种超疏液薄膜及其制备方法
CN110205025A (zh) 一种以有机聚硅氮烷为锚分子的超亲水涂层及其制备方法
CN105111496B (zh) 一步法同时制备超疏水高分子材料和超疏水二氧化硅颗粒的方法
CN109821718A (zh) 一种耐磨损超疏液材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190329

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication