[发明专利]自脱水疏水性分离膜以及制备方法在审
申请号: | 201410616012.7 | 申请日: | 2014-11-05 |
公开(公告)号: | CN104307388A | 公开(公告)日: | 2015-01-28 |
发明(设计)人: | 吕晓龙;陈华艳;程认认;张如意;倪文彧;武春瑞;高启君 | 申请(专利权)人: | 天津工业大学 |
主分类号: | B01D71/34 | 分类号: | B01D71/34;B01D69/02;B01D67/00 |
代理公司: | 天津三元专利商标代理有限责任公司 12203 | 代理人: | 胡婉明 |
地址: | 300160*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 脱水 疏水 分离 以及 制备 方法 | ||
1.一种自脱水疏水性分离膜,其特征在于:在亲水性基膜表面涂覆一层聚偏氟乙烯粒子,形成具有微纳米级凹凸结构的自脱水疏水性分离膜层;该亲水性基膜为亲水性聚偏氟乙烯多孔膜。
2.根据权利要求1所述的自脱水疏水性分离膜,其特征在于:所述在亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜表面涂覆聚偏氟乙烯粒子所形成的疏水性分离膜层的厚度为1至20μm,孔径范围为0.05至2μm;所述亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜的厚度为20至800μm,孔径范围为0.05至2μm;所述聚偏氟乙烯粒子疏水性分离膜层与水的接触角为140至179度。
3.根据权利要求2所述的自脱水疏水性分离膜,其特征在于:所述聚偏氟乙烯粒子的粒径为80nm至10μm;所述聚偏氟乙烯粒子疏水性分离膜是涂覆在亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜表面的含有聚偏氟乙烯粒子的悬浊液干燥后形成,该悬浮液是将聚偏氟乙烯粒子分散在分散剂中制成,悬浮液中聚偏氟乙烯粒子与分散剂的重量份数比为1至5∶100;该分散剂为乙醇、丙酮或者丁酮。
4.根据权利要求2所述的自脱水疏水性分离膜,其特征在于:所述聚偏氟乙烯粒子的粒径为80nm至10μm;所述聚偏氟乙烯粒子疏水性分离膜是涂覆在亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜表面的含有聚偏氟乙烯粒子的悬浊液干燥后形成,该悬浮液是将聚偏氟乙烯粒子分散在分散剂和溶剂的混合溶液中制成,悬浮液中聚偏氟乙烯粒子与分散剂和溶剂的混合溶液的重量份数比为1至5∶100;该分散剂为乙醇、丙酮或者丁酮;该溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜、二甲基亚砜中的一种或几种的混合溶剂,通过单一溶剂或混合溶剂与分散剂的比例控制,干燥后聚偏氟乙烯粒子与亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜本体有足够的溶合粘接强度,以防止该涂层在膜分离过程中剥离脱落。
5.根据权利要求4所述的自脱水疏水性分离膜,其特征在于:所述溶解聚偏氟乙烯粒子的单一溶剂或混合溶剂与分散剂的重量份数比例是1∶2至20∶1。
6.一种如权利要求1所述的自脱水疏水性分离膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(一)将聚偏氟乙烯粒子搅拌分散在分散剂中或者分散剂和溶解聚偏氟乙烯粒子溶剂的混合溶液中,制成悬浊液;
(二)通过超滤的方式,使聚偏氟乙烯粒子涂覆在亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜表面,形成沉积层;
(三)对涂覆聚偏氟乙烯粒子后的分离膜进行干燥,使聚偏氟乙烯粒子牢固地附着在亲水性聚偏氟乙烯多孔膜表面。
7.根据权利要求6所述的自脱水疏水性分离膜的制备方法,其特征在于:所述聚偏氟乙烯粒子的粒径为80nm至10μm;所述悬浮液是将聚偏氟乙烯粒子分散在分散剂中制成,悬浮液中聚偏氟乙烯粒子与分散剂的重量份数比为1至5∶100;该分散剂为乙醇、丙酮或者丁酮;
所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜、二甲基亚砜中的一种或几种的混合溶剂,通过单一溶剂或混合溶剂与分散剂的比例控制,干燥后聚偏氟乙烯粒子与亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜本体有足够的溶合粘接强度,以防止该涂层在膜分离过程中剥离脱落;该单一溶剂或混合溶剂与分散剂的重量份数比例是1∶2至20∶1。
8.根据权利要求6所述的自脱水疏水性分离膜的制备方法,其特征在于:所述在亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜表面涂覆的聚偏氟乙烯粒子疏水性分离膜层的厚度为1至20μm,孔径范围为0.05至2μm;所述亲水性聚偏氟乙烯多孔膜基膜的厚度为20至800μm,孔径范围为0.05至2μm;所述聚偏氟乙烯粒子疏水性分离膜层与水的接触角为140至179度。
9.根据权利要求6所述的自脱水疏水性分离膜的制备方法,其特征在于:所述对涂覆聚偏氟乙烯粒子后的分离膜进行干燥,是将分离膜在常温空气中晾干后,再于80至90℃下干燥2至4小时。
10.根据权利要求6所述的自脱水疏水性分离膜的制备方法,其特征在于:所述所述对涂覆聚偏氟乙烯粒子后的分离膜进行干燥,是将分离膜在常温空气中直接晾干。
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