[发明专利]聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸方法。

背景技术

聚四氟乙烯是综合性能优异的高分子材料，具有优良的化学稳定性，热稳定性及机械稳定性，聚四氟乙烯中空纤维膜在航空航天、石油化工、机械等领域有广泛的应用前景。聚四氟乙烯中空纤维膜因其表面能极低，导致其与常规的环氧树脂胶黏剂亲和力差，粘结强度低，导致聚四氟乙烯中空纤维膜组件在使用过程中，容易脱丝引起渗漏。因此，聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸问题亟待解决。如CN201010231157采用环氧树脂胶黏剂和聚氨酯胶黏剂混合二次浇铸的方式进行膜组件制备，但其采用钠萘溶液对膜丝进行处理，钠萘溶液制备复杂且危险，具有高腐蚀性，在预处理过程中易发生安全事故。如CN201610323129通过大气压下等离子丝处理装置对聚四氟乙烯中空纤维膜进行表面处理，后采用环氧树脂胶黏剂或聚氨酯胶黏剂进行膜组件的浇注，其只采用等离子体对膜处理，处理后膜丝具有时效性，影响粘接效果。

发明内容

本发明的目的是，提供一种聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸方法，它主要解决聚四氟乙烯中空纤维膜组件在使用过程中容易脱丝引起渗漏的问题，同时避免在浇铸过程中使用危险性较高的钠萘溶液。

本发明是这样实现的：聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸方法，包括如下步骤：

1)通过等离子表面处理技术对聚四氟乙烯中空纤维膜进行处理；

2)将处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜平齐后，在膜丝两端5-10cm处，用PVA水溶液进行涂覆处理；

3)将经过涂覆处理的聚四氟乙烯中空纤维膜在20-60℃下烘干，干燥时间12-48h，将干燥的聚四氟乙烯中空纤维膜整理平齐，用密封胶进行封端；

4)将封端后的聚四氟乙烯中空纤维膜垂直置入浇铸壳中，用环氧树脂胶黏剂浇铸得到聚四氟乙烯中空纤维膜组件。

所述的PVA水溶液是：向水中加入质量分数1％-5％的PVA，待PVA完全溶解后，加入质量百分比为25％的戊二醛和0.5mol/L盐酸进行交联。。

步骤1)中，等离子表面处理技术对聚四氟乙烯中空纤维膜进行处理的处理电压为110-220V，放电间距为5-20mm，处理时间10s-1h。

步骤4)中，环氧树脂胶黏剂浇铸聚四氟乙烯中空纤维膜组件的固化温度为15-30℃，固化时间为8-24h，浇铸深度为5-10cm。

与现有的技术相比，本发明采用等离子表面处理技术对聚四氟乙烯中空纤维膜进行处理后，再将处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜两端用PVA水溶液进行涂覆处理，然后将其烘干，最后将干燥的聚四氟乙烯中空纤维膜用密封胶进行封端后置入浇铸壳中，用环氧树脂胶黏剂浇铸得到聚四氟乙烯中空纤维膜组件。这样的方法主要解决聚四氟乙烯中空纤维膜组件在使用过程中容易脱丝引起渗漏的问题，同时避免在浇铸过程中使用危险性较高的钠萘溶液。

具体实施方式

本发明的实施例1：聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过等离子表面处理技术对聚四氟乙烯中空纤维膜进行处理处理电压为220V，放电间距为10mm，处理时间30s；

2)将处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜平齐后，在膜丝两端5-10cm处，用PVA水溶液进行涂覆处理，该PVA水溶液是采用向水中加入占水质量1％的PVA，待PVA完全溶解后，加入的质量分数为25％的戊二醛和0.5mol/L盐酸进行交联获得；

3)将经过涂覆处理的聚四氟乙烯中空纤维膜在25℃下烘干(干燥时间24h)，将干燥的聚四氟乙烯中空纤维膜整理平齐，用密封胶进行封端；

4)将封端后的聚四氟乙烯中空纤维膜垂直置入浇铸壳中，用环氧树脂胶黏剂浇铸，固化温度为20℃，固化时间为8h，浇铸深度为5cm，最后得到聚四氟乙烯中空纤维膜组件。

对实施例1得到的聚四氟乙烯中空纤维膜组件膜丝与环氧树脂胶黏剂之间的拉伸粘结强度进行测试，测试条件为间距100mm，拉伸速率50mm/min，膜丝从环氧树脂胶黏剂中脱丝时的拉伸载荷为81.25N。

本发明的实施例2：聚四氟乙烯中空纤维膜组件的浇铸方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过等离子表面处理技术对聚四氟乙烯中空纤维膜进行处理处理电压为220V，放电间距为5mm，处理时间30min；