[发明专利]一种亲水性PVDF材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVDF材料及其制备方法，更具体地说涉及一种亲水性PVDF材料及其制备方法。

背景技术

PVDF即聚偏二氟乙烯是一种半结晶材料，它具有很好的物理化学性质，如强度高、韧性好，耐腐蚀，户外耐候性较好，化学稳定性也很好，因此在许多领域得到了广泛的应用。特别是PVDF分子结构中含有键能较高的-C-F-键，赋予了这种材料具有很好的耐温、耐腐蚀、耐溶剂性，只有N，N-二甲基甲酰(DMF)，二甲基乙酰胺(DMAC)等强极性有机溶剂才能使其溶解。因此PVDF是一种性能优良的膜材料。我国近几年研制出PVDF平板微孔膜、中空纤维膜、平板超滤膜，其中PVDF微虑膜由于具有良好的疏水性已成功地用于膜蒸馏、气体净化、有机溶剂精制等方面。但在生化制药、食品饮料及水净化等水相分离体系应用过程中，由于PVDF疏水性，膜表面与水无氢键作用，当疏水性溶质靠近膜表面时，膜容易吸附有机溶质而被污染。所以改善PVDF材料的亲水性，从而改善PVDF微孔膜亲水性，最终提高膜的抗污染性成为解决问题的关键。对PVDF的亲水性改性方法主要有共混改性、表面改性和化学改性等。表面改性其作用主要发生在膜表面，耐久性得不到保障，化学改性工艺复杂，实施较困难，而共混改性的方法相比这两者来说，容易操作而且起到材料的根本性能的改善，研发新的共混改性PVDF的方法也势在必行。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术存在的不足与问题，提供了一种亲水性PVDF材料，可使其水接触角降低至70度左右，大大提高了PVDF材料的亲水性。

同时本发明还提供了该亲水性PVDF材料的制备方法，该方法操作方便并且产品性能稳定。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种亲水性PVDF材料，由以下质量百分比的原料制成：

PVDF    60～90％

SAN     10～40％

PMMA    0～30％

PTFE    0～1％

高岭土  0～1％

其中SAN为丙烯腈与苯乙烯的共聚物。

本发明的亲水性PVDF材料，其所述的丙烯腈与苯乙烯的共聚物中丙烯腈单体单元质量含量为26％～33％。

本发明的亲水性PVDF材料的制备方法，主要是将将不同配比的原料在熔融状态下进行共混。

本发明的亲水性PVDF材料的制备方法其进一步的技术方案是：将不同配比的原料在转矩流变仪中熔融密炼成均匀共混物，其中转矩流变仪的设定温度为180～220℃，转速为60～100rpm。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的PVDF材料在保持强度高、韧性好，耐腐蚀，户外耐候性较好，化学稳定性好等特点的情况下，其水接触角从86度左右降低至70度左右，亲水性能大大提高，从而提高了其抗污染的性能，扩大了PVDF材料的应用领域。同时本发明采用熔融共混的制备方法，工艺简单易行，改变了材料的根本性能，使其耐久性得到保障。另外本发明PVDF材料可以在原料中加入聚四氟乙烯(PTFE)或高岭土，使其在保持优异亲水性的同时具有很高的强度。

具体实施方式

以下通过具体实施例说明本发明，但本发明并不仅仅限定于这些实施例，本发明用接触角来表示PVDF材料的亲水性，这一数值越小，表明亲水性越好。

实施例1

原料质量配比为：PVDF 90％、SAN 10％，其中SAN牌号为SAN-178，其中丙烯腈单体含量为26％；

将配好的原料在转矩流变仪中熔融密炼成均匀共混物，其中转矩流变仪的设定温度为180℃，转速为60rpm，经检测其结果见表1。

实施例2

原料质量配比为：PVDF 80％、SAN 20％，其中SAN牌号为SAN-178，其中丙烯腈单体含量为26％；

将配好的原料在转矩流变仪中熔融密炼成均匀共混物，其中转矩流变仪的设定温度为200℃，转速为60rpm，经检测其结果见表1。

实施例3

原料质量配比为：PVDF 70％、SAN 30％，其中SAN牌号为SAN-168，其中丙烯腈单体含量为33％；

将配好的原料在转矩流变仪中熔融密炼成均匀共混物，其中转矩流变仪的设定温度为180℃，转速为100rpm，经检测其结果见表1。

实施例4

原料质量配比为：PVDF60％、SAN40％，其中SAN牌号为SAN-178，其中丙烯腈单体含量为26％；