[发明专利]一种制备聚偏氟乙烯合金膜的方法

说明书

技术领域

本发明专利属于高分子材料制造领域，具体来说，涉及一种制备聚偏氟乙烯合金膜的方法，属于热致相分离法。

背景技术

聚偏氟乙烯（PVDF）具有突出的耐溶剂性、耐酸碱性、耐紫外线及耐候性，是一种优异的膜材料。近年来，聚偏氟乙烯合金膜在污水净化处理和生化制药行业得到了很好的应用。

聚偏氟乙烯合金膜是一种聚合物多孔膜。聚合物多孔膜的制备有多种方法，主要有相转化法、拉伸法、烧结法和辐照法等，其中相转化法又包括热致相分离法、非溶剂致相分离法等。相转化法是最常见的方法之一，是通过控制聚合物溶液的液—液相分离来转化成膜的方法，根据相分离方式的不同，又可分为热诱导沉淀相分离法、溶液蒸发沉淀相分离法、气相沉淀相分离法和浸入沉淀相分离法。

热致相分离法(TIPS) 在近年来的膜分离技术中逐渐得到人们的重视。热致相分离法(TIPS)是20世纪80年代由Castro提出的一种由温度改变导致相分离来制备多孔膜（如微滤膜、超滤膜）的方法。使用高沸点、低分子量的单一或混合稀释剂在高温下与高聚物形成均相溶液，降温时均相溶液发生固-液或液-液相分离，而后脱除稀释剂，从而得到具有一定结构的高聚物微孔膜。与其它制膜方法比较，合适的稀释剂可使热致相分离法制得的膜具有强度好、孔隙率高、孔径易于调控等优势，因此受到人们的关注并得到较为系统的研究。目前采用的稀释剂多为非水溶性潜溶剂，不溶于水，所以成膜后还必须用别的萃取剂把它们萃取出来，工艺复杂，且对环境不友好。此外，由于PVDF的疏水性，单纯的PVDF膜在应用时易被水中的有机物污染，且不易清洗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种工艺简单、无污染、成本较低的制备聚偏氟乙烯合金膜的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种制备聚偏氟乙烯合金膜的方法，包括以下步骤：

1）将聚偏氟乙烯、亲水性高分子和己内酰胺混合均匀，其中，聚偏氟乙烯的重量百分含量为15～25%，亲水性高分子的重量百分含量为1～4%，己内酰胺的重量百分含量为70～85%；

2）将混合后的聚偏氟乙烯、亲水性高分子和己内酰胺在氮气保护下加热升温到溶解温度，并在该温度下保持0.5～2h；

3）待聚偏氟乙烯、亲水性高分子和己内酰胺完全溶解后，在溶解温度下搅拌0.5～1.5h，静置，得到铸膜液，将铸膜液在溶解温度下保存；

4）将上述铸膜液制作成膜，放置在空气中自然冷却，直到完全固化；

5）最后，通过萃取剂萃取出己内酰胺，即得到聚偏氟乙烯合金膜。

优选地，所述的亲水性高分子为聚氧化乙烯（PEO）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）中的一种或几种。

优选地，在步骤2）和步骤3）中，所述的溶解温度的温度范围为140～170℃。

优选地，在步骤5）中，所述的萃取剂为水或乙醇。

优选地，在步骤5）中，所述的聚偏氟乙烯合金膜的厚度为20～200μm。

优选地，所述的聚偏氟乙烯合金膜的厚度为100～140μm。