[发明专利]一种聚四氟乙烯分离膜制备方法

说明书

技术领域

涉及空气净化和液体分离的一种聚四氟乙烯(PTFE)分离膜的制备方法，适于化工、医药、食品、水净化、轻纺、冶金、矿山、环保等领域的液体过滤和气体分离净化。 

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)材料具有优异的耐酸碱性、抗污染性，由聚四氟乙烯材料制备的分离膜在化工、医药、食品、水净化、轻纺、冶金、矿山、环保等领域的液体过滤和空气过滤有很好的应用前景。 

常用的聚四氟乙烯分离膜制备方法是烧结、拉伸的方法。如中国发明专利CN1102748，提供了一种聚四氟乙烯多孔膜，将聚四氟乙烯细粉糊料通过挤出、压延，得到聚四氟乙烯未烧结体，然后在特定温度下双向拉伸，制成聚四氟乙烯多孔膜。CN101223215公开了聚四氟乙烯产品制备方法，是将聚四氟乙烯树脂加热熔融，然后延展，制成聚四氟乙烯制品。 

还有专利报导，将聚四氟乙烯树脂与其它材料混合，预成分离膜形状，然后再烧结处理，将附加的其它聚合物材料烧蚀掉，形成分离膜。如CN101530750公开了一种聚四氟乙烯超细纤维多孔膜的制备方法。该方法将高浓度聚四氟乙烯水乳液同基质聚合物混合均匀制成纺丝液。在高压电场作用下，通过静电纺丝得到直径为100nm～2μm的聚四氟乙烯/基质聚合物复合超细纤维多孔膜，然后在烧结温度为330～500℃、烧结时间30s～5min的条件下烧结形成聚四氟乙烯超细纤维多孔膜，孔径100nm～10μm，孔隙率为50～80％。该类制备方法均为两步法制膜方法，即先将聚四氟乙烯树 脂与其它材料混合，利用基体材料的可延展加工性，预成分离膜形状，之后再高温烧结成膜。 

由于聚四氟乙烯(PTFE)材料属于不熔化、不溶解的塑料材料，其加工成形方法一般是采用320℃以上温度进行高温烧结的方法，加工温度高，且难以向膜材料中混入亲水性高分子。 

发明内容

本发明涉及一种聚四氟乙烯分离膜，该聚合物分离膜壁厚0.05～1mm，孔隙率30～80％，膜分离孔径0.1～10微米，纯水透水通量为600～20000L/m².h0.10MPa，25℃。 

制备该分离膜的成膜组合物中包括聚四氟乙烯和聚乙烯三氟氯乙烯树脂，聚四氟乙烯为50～90wt％，聚乙烯三氟氯乙烯树脂为5～20wt％，上述质量百分比都以成膜组合物总重量为基准，聚四氟乙烯与聚乙烯三氟氯乙烯树脂质量比例范围为3∶1～30∶1，优选为5∶1～15∶1，将上述成膜组合物采用熔融加工制得分离膜。 

制备该分离膜的成膜组合物中，当聚四氟乙烯微粒为悬浮法聚合而成的聚四氟乙烯微粒，获得0.5～10μm的分离膜，当聚四氟乙烯微粒为分散聚合而成的PTFE微粒，获得0.1～2μm的分离膜。 

制备该分离膜的成膜组合物中，成膜组合物中可以包括有机添加剂、无机添加剂和/或亲水性高分子，有机添加剂为下列物质的一种或多种的混合物：二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜、二甲基亚砜、三氯甲烷、二氯乙烷、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二己酯、环氧大豆油、柠檬酸酯、乙二醇、丙二醇、丁二醇和二氧六环，其用量为成膜组合物总量的0～40wt％；无机添加剂为下列物质的一种或多种的混合物：硝酸锂、氯化钠、碳酸钙、氧化钙、二氧化硅和三氧 化二铝，无机添加剂总量为成膜组合物总量的0～20wt％；亲水性高分子为下述一种或多种的混合物：聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素；亲水性高分子含量为成膜组合物总量的0～20wt％。 

制备该分离膜的成膜组合物中，各组分的优选用量为，聚四氟乙烯为60～85wt％，聚乙烯三氟氯乙烯树脂为5～10wt％，有机添加剂的用量为0～25wt％，无机添加剂的用量为0～10wt％，亲水性高分子的用量为0～10wt％。 

制备该分离膜的成膜组合物中，无机添加剂的粒度小于10微米。 

制备该分离膜的方法，将成膜组合物混合或分散均匀，然后采用熔融加工方法制成中空纤维、平板等各种形状的分离膜。制膜后再可以对膜进行拉伸后处理。 

具体实施方式