[发明专利]亲水性滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及膜材料领域，公开了一种亲水性滤膜及其制备方法。制备亲水性滤膜的方法包括：(1)将聚四氟乙烯、硅溶胶和润滑剂混合并静置；(2)将静置后的物料依次进行挤出、压延、拉伸和烧结热定型；(3)用硅溶胶浸渍烧结热定型获得的薄膜。本发明还公开了由上述方法制得的亲水性滤膜。本发明获得的亲水性滤膜具有良好的亲水性、亲水稳定性、热稳定性和化学稳定性。另外，本发明提供的方法简单易行，成本低，具有重大工业价值。

技术领域

本发明涉及膜材料领域，具体地，涉及亲水性滤膜及其制备方法。

背景技术

微滤是一种以压力差为推动力，截留粒径在0.05-10微米之间颗粒物的膜分离技术，在食品和化工产品的分离和精制以及市政污水和工业废水的处理等领域应用广泛。膜材料是微滤膜处理系统的核心。聚四氟乙烯(PTFE)微滤膜因其优良的热稳定性、耐酸碱性、耐腐蚀性备受关注，但PTFE微滤膜表面能低，表面润湿性差，水分子难以附着在其表面，导致水通量较低；另一方面，PTFE膜极强的疏水性导致其在水处理过程中容易被污染，进而寿命缩短。因此，有必要对PTFE微滤膜进行亲水性改进。

目前，关于PTFE膜材料表面的亲水化改性的方法已有大量报道。主要方法有钠-萘化学处理、等离子体处理后引入亲水基团法、化学接枝亲水基团法、高能辐射引发接枝亲水基团法以及直接共混亲水基团等化学和物理方法。然而化学方法过程复杂、可控性差、且容易导致材料本身结构的改变，造成材料的热和化学稳定性下降。目前采用的物理方法虽然操作简单，但亲水稳定性较差。

因此，寻求一种既能保持甚至提高PTFE膜原有的热和化学稳定性，又能持久提高其亲水性的方法对于促进其在污水处理中的应用具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术制得的PTFE膜不能兼具良好的亲水性、亲水稳定性以及热和化学稳定性的问题，提供一种亲水性滤膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备亲水性滤膜的方法，包括：

(1)将PTFE、硅溶胶和润滑剂混合并静置；

(2)将静置后的物料依次进行挤出、压延、拉伸和烧结热定型；

(3)用硅溶胶浸渍烧结热定型获得的薄膜。

本发明还提供了由上述方法制得的亲水性滤膜。

通过上述技术方案，本发明获得的亲水性滤膜具有良好的亲水性、亲水稳定性和热稳定性；而且，本发明的方法只涉及物理过程，因而不会改变PTFE和二氧化硅的化学稳定性，得到的亲水性滤膜也具有良好的化学稳定性。另外，本发明提供的方法简单易行，成本低，具有重大工业价值。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供的制备亲水性滤膜的方法包括：

(1)将PTFE、硅溶胶和润滑剂混合并静置；

(2)将静置后的物料依次进行挤出、压延、拉伸和烧结热定型；

(3)用硅溶胶浸渍烧结热定型获得的薄膜。

本发明中，步骤(1)和步骤(3)中使用的硅溶胶可以相同也可以不同，且本发明只要在制备亲水性滤膜的过程中引入硅溶胶即可实现本发明的目的，对硅溶胶的获得方式没有特别的要求，可以通过酸催化硅酸酯水解而获得，也可以通过碱催化硅酸酯水解而获得。但优选情况下，步骤(1)和/或步骤(3)中，所述硅溶胶通过酸催化硅酸酯水解而获得。