[发明专利]一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜，包括支撑层和活性分离层，其特征在于，所述活性分离层均匀分布于所述支撑层上，所述支撑层为聚四氟乙烯微孔支撑膜，所述活性分离层为含氟丙烯酸酯共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯共聚物由结构式为CH₂=C(R)COOCR′₂C_xF_2x+1,其中，R为H或CH₃，R′为H或F，x为1～8的含氟丙烯酸酯类单体和结构式为CH₂=C(R″)COOC_nH_2n+1，其中，R″为H或CH₃，n为1～16的非含氟丙烯酸酯类单体共聚而成。

3.根据权利要求2所述的一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十三氟辛酯。

4.根据权利要求2所述的一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜，其特征在于，所述非含氟丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸月桂酯。

5.根据权利要求1所述的一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜，其特征在于，所述聚四氟乙烯微孔支撑膜为单向拉伸或双向拉伸的平板膜、管式膜或中空纤维膜。

6.一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备具有纳米级颗粒的含氟丙烯酸酯共聚物微乳液，包括以下步骤：

a、将所述含氟丙烯酸酯类单体、所述非含氟丙烯酸酯类单体、含有活性基团的功能单体、可聚合表面活性剂和去离子水加入反应容器中，在40～60℃温度下以15000～22000rpm转速分散10～30min；

b、冷却至室温；

c、超声分散5～20min，制得W/O型微乳液；

d、往W/O型微乳液溶液加入过硫酸盐，室温下以15000～22000rpm转速分散10～30min；

e、超声乳化5～20min；

f、往所述反应容器充入氮气；

g、向反应容器中加入N,N,N′,N′-四甲基乙二胺，以200～500rpm转速搅拌，反应5～20min，得到具有纳米级颗粒的含氟丙烯酸酯共聚物微乳液；

（2）将步骤（1）中得到的含氟丙烯酸酯共聚物微乳液超声10～30s去除气泡后，均匀涂覆于所述聚四氟乙烯微孔支撑膜表面，在空气湿度为40～90%、温度为20～30℃下放置24～48h，然后在40～80℃下烘干，得到含氟丙烯酸酯共聚物的渗透汽化复合膜；

或将步骤（1）中得到的含氟丙烯酸酯共聚物微乳液超声10～30s去除气泡后，均匀涂覆于所述聚四氟乙烯微孔支撑膜表面，然后将高表面能基材片覆盖在涂覆有所述含氟丙烯酸酯共聚物乳液的聚四氟乙烯微孔支撑膜表面，于室温下放置24～48h后，取下所述高表面能基材片，将带有含氟丙烯酸酯共聚物涂层的聚四氟乙烯微孔支撑膜在40～80℃下烘干，得到带有含氟丙烯酸酯共聚物的渗透汽化复合膜。

7.根据权利要求6所述的一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中制得的含氟丙烯酸酯共聚物微乳液，按质量百分比分数计算，包括：5～12%的含氟丙烯酸酯类单体、20～35%的非含氟丙烯酸酯单体、10～20%的去离子水、32～45%的可聚合表面活性剂和质量分数占所述含氟丙烯酸酯类单体和所述非含氟丙烯酸酯单体总量的0～5%的含有活性基团的功能单体。

8.根据权利要求6所述的一种含氟丙烯酸酯共聚物渗透汽化复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的含有活性基团的功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-羟甲基丙烯酰胺或乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，可聚合表面活性剂为ω-甲氧基聚（氧化乙烯）十一烷基α-甲基丙烯酸酯。