CN111992059A - 一种pvb基超滤膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PVB基超滤膜及其制备方法，所述的超滤膜通过浇筑的方法成膜，方法简便，成本低。本发明制备的PVB基超滤膜亲水性，抗冲击性能优异，具有较大的水通量和较大的截留相对分子质量。此外，本发明所制备的PVB基超滤膜具有良好的耐光性、耐水性、耐热和耐寒性，而且不易受细菌和昆虫侵蚀。本发明得到的PVB基超滤膜具有很高的应用价值，有望促进超滤膜领域的发展。

Description

一种PVB基超滤膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及超滤膜技术领域，具体涉及一种PVB基超滤膜及其制备方法。
背景技术
在实际的膜分离过程中，一旦料液与膜接触，膜污染随即开始，膜污染会降低分离效率，长期的膜污染问题可能导致不可逆的微生物吸附污染，从而降低膜的使用寿命，使得成本大大增加，因此膜污染是膜分离技术发展的一个瓶颈问题，是膜过程与膜技术而临的一个重要挑战。目前，许多研究表明提高膜表面的亲水性可以有效的降低膜污染。同时，膜材料的性能和结构对于膜分离过程的成功与否有着决定性的作用，因此选用合适的膜材料制备出性能优良的高分子膜对于膜技术的发展意义深远。虽然常用的聚合物制膜材料如聚丙烯，聚乙烯，聚四氟乙烯和聚飒等已经工业化生产，但表面的亲水性差，在实际应用中容易对蛋自质和其它物质产生吸附而造成膜孔堵塞，导致膜污染问题，从而导致膜分离过程的效率降低，成本增加。近年来，许多人通过表面接枝亲水性链段的方法将疏水性材料进行改性的方法来制备亲水性较好的膜，但是这种方法稳定性较差，成本高，并且不易于工业化生产。同时，传统的一些亲水性材料如聚乙烯醇、醋酸纤维等，由于力学性能差、热稳定差耐化学腐蚀性较差而不适合用来制备中空纤维膜这类自支撑膜。因此寻找亲水性好的，具有一定抗拉仲、抗冲击强度的制膜材料意义重大。
发明内容
本发明旨在提供了一种PVB基超滤膜及其制备方法。
本发明提供如下技术方案：
一种PVB基超滤膜，其特征在于，PVB基超滤膜可以通过以下方法制备：将PVB和适量的聚合物加入溶剂中，一定温度下搅拌至聚合物完全溶解。然后将溶液涂覆在基底膜上，调节涂膜液的流速以及基底膜的运动速度，控制超滤膜的厚度，同时控制溶剂蒸发时间和温度以及在凝固浴中的时间。
所述的一种PVB基超滤膜，其特征在于：所述聚合物是F127、PVC以及PVDF中的一种或者多种。
所述的一种PVB基超滤膜，其特征在于：所述溶剂是甲醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环已酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和二甲基乙酰胺等中的一种或多种。
一种PVB基超滤膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)0-100℃下，将PVB与其他聚合物加入到溶剂中，搅拌至聚合物完全溶解，搅拌速度为100-10000r/min。
(2)将聚合物溶液涂覆在基底膜上，并通过调节聚合物溶液的流速以及基底膜的速度，控制PVB基超滤膜的厚度。
(3)控制蒸发时间和温度，以及在凝固浴中的时间，制备性能优异的超滤膜，使用前放于蒸馏水中备用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法简便，成本低，适合规模化生产，此外本发明以PVB为主要原材料，并混合一些特定聚合物，能够有效提高超滤膜亲水性，抗冲击性能，同时，其还具有较大的水通量和较大的截留相对分子质量。本发明所制备的PVB基超滤膜具有良好的耐光性、耐水性、耐热和耐寒性，而且不易受细菌和昆虫侵蚀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1将PVB和适量的聚合物加入溶剂中，一定温度下搅拌至聚合物完全溶解。然后将溶液涂覆在基底膜上，调节涂膜液的流速以及基底膜的运动速度，控制超滤膜的厚度，同时控制溶剂蒸发时间和温度以及在凝固浴中的时间。
所述聚合物是F127。
所述溶剂是乙酸乙酯和二甲基乙酰胺的混合溶液，体积比是1:3。
一种PVB基超滤膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)20℃下，将PVB与F127加入到乙酸乙酯和二甲基乙酰胺的混合溶液中，搅拌至聚合物完全溶解，搅拌速度为1000r/min。
(2)将聚合物溶液涂覆在聚四氟乙烯基底膜上，并调节聚合物溶液的流速为1m3/min，基底膜的速度为10m/s。
(3)控制蒸发时间20s,蒸发温度为20℃，以及在凝固浴中的时间为24h，制备性能优异的超滤膜，使用前放于蒸馏水中备用。
实施例2将PVB和适量的聚合物加入溶剂中，一定温度下搅拌至聚合物完全溶解。然后将溶液涂覆在基底膜上，调节涂膜液的流速以及基底膜的运动速度，控制超滤膜的厚度，同时控制溶剂蒸发时间和温度以及在凝固浴中的时间。
所述聚合物是PVC。
所述溶剂是二甲基乙酰胺。
一种PVB基超滤膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)40℃下，将PVB与PVC加入到二甲基乙酰胺中，搅拌至聚合物完全溶解，搅拌速度为3000r/min。
(2)将聚合物溶液涂覆在聚四氟乙烯基底膜上，并调节聚合物溶液的流速为5m3/min，基底膜的速度为50m/s。
(3)控制蒸发时间20s,蒸发温度为40℃，以及在凝固浴中的时间为24h，制备性能优异的超滤膜，使用前放于蒸馏水中备用。
实施例3将PVB和适量的聚合物加入溶剂中，一定温度下搅拌至聚合物完全溶解。然后将溶液涂覆在基底膜上，调节涂膜液的流速以及基底膜的运动速度，控制超滤膜的厚度，同时控制溶剂蒸发时间和温度以及在凝固浴中的时间。
所述聚合物是PVDF。
所述溶剂是乙酸乙酯。
一种PVB基超滤膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)70℃下，将PVB与PVDF加入到乙酸乙酯中，搅拌至聚合物完全溶解，搅拌速度为5000r/min。
(2)将聚合物溶液涂覆在聚四氟乙烯基底膜上，并调节聚合物溶液的流速为5m3/min，基底膜的速度为50m/s。
(3)控制蒸发时间20s,蒸发温度为40℃，以及在凝固浴中的时间为24h，制备性能优异的超滤膜，使用前放于蒸馏水中备用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于所述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是所述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种PVB基超滤膜，其特征在于，PVB基超滤膜可以通过以下方法制备：将PVB和适量的聚合物加入溶剂中，一定温度下搅拌至聚合物完全溶解。然后将溶液涂覆在基底膜上，调节涂膜液的流速以及基底膜的运动速度，控制超滤膜的厚度，同时控制溶剂蒸发时间和温度以及在凝固浴中的时间。
2.根据权利要求1所述的一种PVB基超滤膜，其特征在于：所述聚合物是F127、PVC以及PVDF中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种PVB基超滤膜，其特征在于：所述溶剂是甲醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环已酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和二甲基乙酰胺等中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种PVB基超滤膜的制备工艺，其特征在于，(1)聚合物溶解在溶剂中的温度为0-100℃。
(2)聚合物溶解在溶剂中时搅拌速度为100-10000r/min。
(3)基底膜为玻璃、聚四氟乙烯、聚丙烯等
(4)涂膜液的流速为0.01-100m3/min。
(5)基底膜的移动速度为0.01-100m/s。
(6)溶剂的蒸发时间为0.01-1000s。
(7)溶剂的蒸发温度为0-100℃。
(8)在凝固浴中的时间为0.01-48h。
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