CN112044274A - 一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜的进行电晕放电处理；步骤二、将处理后的四氟乙烯多孔膜放入植酸溶液中浸泡；步骤三、向浸泡溶液中按预设比例加入尿素和双氰胺，形成混合溶液；步骤四、将混合溶液进行微波加热；步骤五、将加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗，得到多孔聚四氟乙烯过滤膜本发明结构科学合理，使用安全方便，通过本发明方法所得的多孔聚四氟乙烯过滤膜，极大的改善聚四氟乙烯的化学惰性，既可以过滤颗粒状污染物又可以吸附过滤重金属元素，具有优异的过滤和吸附性能；本发明制备所用材料简单、费用低廉，成本低，且操作简单易行，处理过程绿色环保无毒无污染。

Description

一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法
技术领域
本发明涉及表面加工处理技术领域，具体为一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯具有优异的化学惰性、耐腐蚀性、良好的电气绝缘性能、耐温性能，润滑性能和力学性能也非常优异，因此聚四氟乙烯有“塑料之王”的美誉，聚四氟乙烯乙烯作为功能材料在不同领域被广泛使用；
随着对环保的重视，聚四氟乙烯越来越多的被应用到高温烟气、粉尘、废液等过滤中，聚四氟乙烯材料被加工成机织物、无纺布，膜或者静电纺纳米毡等利用的孔隙实现对不同尺寸有害颗粒的过滤和阻挡，具有良好的效果，但由于聚四氟乙烯的化学惰性非常强，表面浸润性差，在过滤有害颗粒的过程中，过滤过程仅是物理阻挡和吸附颗粒，对一些有害重金属元素的吸附无能为力，因此需要一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种具有优异的过滤和吸附性能的多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，可以有效解决上述背景技术中提出的现代的聚四氟乙烯的化学惰性非常强，表面浸润性差，在过滤有害颗粒的过程中，过滤过程仅是物理阻挡和吸附颗粒的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜的进行电晕放电处理；
步骤二、将处理后的四氟乙烯多孔膜放入植酸溶液中浸泡；
步骤三、向浸泡溶液中按预设比例加入尿素和双氰胺，形成混合溶液；
步骤四、将混合溶液进行微波加热；
步骤五、将加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗，得到多孔聚四氟乙烯过滤膜。
根据上述技术方案，随着电流增加，处理时间减小。
根据上述技术方案，在步骤一中，将聚四氟乙烯多孔膜置于电晕放电机的正负电极之间，对四氟乙烯多孔膜的正反面进行电晕处理，其中，电流为1.5A～3.5A，处理时间为42s～54s，极板间距2mm～3mm，四氟乙烯多孔膜的接触角为44°～66°。
根据上述技术方案，步骤二中植酸溶液的浓度为100g/L～120g/L。
根据上述技术方案，在步骤三中，尿素和和双氰胺的量为植酸的10％～15％，且尿素和双氰胺量比为1:1。
根据上述技术方案，在常温下进行搅拌形成混合溶液，搅拌时间为35min～45min。
根据上述技术方案，在步骤四中，混合溶液放入微波炉，进行微波加热处理，其中微波炉功率为750W～1000W，加热时间：高火处理时间为2min～3min。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，通过本发明方法所得的多孔聚四氟乙烯过滤膜，极大的改善聚四氟乙烯的化学惰性，既可以过滤颗粒状污染物又可以吸附过滤重金属元素，具有优异的过滤和吸附性能；
另外多孔聚四氟乙烯过滤膜制备所用材料简单、费用低廉，成本低，且操作简单易行，处理过程绿色环保无毒无污染，适用于推广使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜的进行电晕放电处理，其中，在电晕处理中，随着电流增加，处理时间减小；
步骤二、将处理后的四氟乙烯多孔膜放入植酸溶液中浸泡；
步骤三、向浸泡溶液中按预设比例加入尿素和双氰胺，形成混合溶液；
步骤四、将混合溶液进行微波加热；
步骤五、将加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗，得到多孔聚四氟乙烯过滤膜。
实施例1：一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜置于电晕放电机的正负电极之间，对四氟乙烯多孔膜的正反面进行电晕处理，电晕处理的条件为：电流为1.5A，处理时间为54s，极板间距2mm，聚四氟乙烯多孔膜接触角为44°；
步骤二、经过步骤一电晕处理后，将处理后的四氟乙烯多孔膜放入浓度为100g/L的植酸溶液中浸泡；
步骤三、向浸泡溶液中加入尿素和双氰胺，其中，尿素和和双氰胺的量为植酸的10％，尿素和双氰胺量比为1:1，并在常温下进行搅拌，形成混合溶液，搅拌时间为35min；
步骤四、将混合溶液放入微波炉，进行微波加热处理，微波炉功率为750W，加热时间：高火处理时间为3min；
步骤五、将经步骤四加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗干净后得到多孔聚四氟乙烯过滤膜。
实施例2：一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜置于电晕放电机的正负电极之间，对四氟乙烯多孔膜的正反面进行电晕处理，电晕处理的条件为：电流为2.5A，处理时间为48s，极板间距2.5mm，聚四氟乙烯多孔膜接触角为55°；
步骤二、经过步骤一电晕处理后，将处理后的四氟乙烯多孔膜放入浓度为110g/L的植酸溶液中浸泡；
步骤三、向浸泡溶液中加入尿素和双氰胺，其中，尿素和和双氰胺的量为植酸的12％，尿素和双氰胺量比为1:1，并在常温下进行搅拌，形成混合溶液，搅拌时间为40min；
步骤四、将混合溶液放入微波炉，进行微波加热处理，微波炉功率为900W，加热时间：高火处理时间为2.5min；
步骤五、将经步骤四加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗干净后得到多孔聚四氟乙烯过滤膜。
实施例3：一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜置于电晕放电机的正负电极之间，对四氟乙烯多孔膜的正反面进行电晕处理，电晕处理的条件为：电流为3.5A，处理时间为42s，极板间距3mm，聚四氟乙烯多孔膜接触角为66°；
步骤二、经过步骤一电晕处理后，将处理后的四氟乙烯多孔膜放入浓度为120g/L的植酸溶液中浸泡；
步骤三、向浸泡溶液中加入尿素和双氰胺，其中，尿素和和双氰胺的量为植酸的15％，尿素和双氰胺量比为1:1，并在常温下进行搅拌，形成混合溶液，搅拌时间为45min；
步骤四、将混合溶液放入微波炉，进行微波加热处理，微波炉功率为1000W，加热时间：高火处理时间为2min；
步骤五、将经步骤四加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗干净后得到多孔聚四氟乙烯过滤膜。
将实施例1-3制备的多孔聚四氟乙烯过滤膜与现有的聚四氟乙烯过滤膜的性能进行测试，包括过滤效率、亚甲基蓝(MB)吸附量、Ag+去除率和Cd2+去除率，数据如下表所示：
Figure BDA0002655861270000051
由表格可得，本发明的多孔聚四氟乙烯过滤膜相对于现有的聚四氟乙烯过滤膜过滤效率提高，亚甲基蓝(MB)吸附量明显增加，且极大的改善聚四氟乙烯的化学惰性，具有重金属元素的吸附作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、将聚四氟乙烯多孔膜的进行电晕放电处理；
步骤二、将处理后的四氟乙烯多孔膜放入植酸溶液中浸泡；
步骤三、向浸泡溶液中按预设比例加入尿素和双氰胺，形成混合溶液；
步骤四、将混合溶液进行微波加热；
步骤五、将加热后的聚四氟乙烯膜取出，用去离子水冲洗，得到多孔聚四氟乙烯过滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：电晕处理中，随着电流增加，处理时间减小。
3.根据权利要求2所述的一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：在步骤一中，将聚四氟乙烯多孔膜置于电晕放电机的正负电极之间，对四氟乙烯多孔膜的正反面进行电晕处理，其中，电流为1.5A～3.5A，处理时间为42s～54s，极板间距2mm～3mm，四氟乙烯多孔膜接触角为44°～66°。
4.根据权利要求1所述的一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：步骤二中植酸溶液的浓度为100g/L～120g/L。
5.根据权利要求1所述的一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：在步骤三中，尿素和和双氰胺的量为植酸的10％～15％，且尿素和双氰胺量比为1:1。
6.根据权利要求5所述的一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：在常温下进行搅拌形成混合溶液，搅拌时间为35min～45min。
7.根据权利要求1所述的一种多孔聚四氟乙烯过滤膜的制备方法，其特征在于：在步骤四中，混合溶液放入微波炉，进行微波加热处理，其中微波炉功率为750W～1000W，加热时间：高火处理时间为2min～3min。
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