[发明专利]一种优先透有机物膜及其制备与应用

说明书

本发明中涉及一种氟橡胶膜材料。该氟橡胶膜材料是以液态氟橡胶为原料，以水为溶剂制成的一种新型的膜材料，其具有较强的疏水性和耐有机溶剂性，可用作优先透有机物膜。该氟橡胶膜材料以及包括该氟橡胶膜材料的优先透有机物膜的制备过程不使用有机溶剂，避免了制膜的交联固化过程中溶剂的挥发所造成的污染环境、危害操作人员健康等不利因素，同时大幅节约了生产成本，提高了经济效益。

技术领域

本发明属于膜分离及膜制备技术领域，具体涉及一种优先透有机物膜及其制备与应用。

背景技术

传统的制膜过程将聚合物和交联剂溶于有机溶剂中，搅拌均匀后加入催化剂，在基底上进行涂覆得到膜，该过程具有两个缺点，一是固化过程中溶剂挥发对人员健康和环境产生不利影响，二是疏水性较低，不耐有机溶剂。长期以来，上述问题已成为本领域难以克服的技术难题。

因此，目前存在的问题是亟待研究开发一种制备过程无溶剂挥发，制备的氟橡胶膜具有较强的疏水性和耐有机溶剂性的优先透有机物膜制备方法。

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氟橡胶膜材料，其以液态氟橡胶为原料制成，制备过程无溶剂挥发，制得的氟橡胶膜具有较强的疏水性和耐有机溶剂性，可以用作优先透有机物膜。本发明还提供了一种含有上述氟橡胶膜材料的优先透有机物膜及其制备方法。采用该方法制备优先透有机物膜，其制备过程不使用有机溶剂，避免了制膜的交联固化过程中溶剂的挥发所造成的污染环境、危害操作人员健康等不利因素，同时大幅节约了生产成本。

为此，本发明第一方面提供了一种氟橡胶膜材料，其分子结构如式Ⅲ所示：

在本发明的一些实施例中，所述氟橡胶膜材料的厚度为40-150μm，接触角为115-130°。

本发明第二方面提供了一种优先透有机物膜，其包括如本发明第一方面所述的氟橡胶膜材料。

在本发明的一些实施例中，所述膜在45-80℃下分离3.5wt％的糠醛水溶液的分离因子为20-32，通量为1000-2800g/m²h。

在本发明的另一些实施例中，所述膜在40-60℃下分离1.5wt％的丁醇水溶液，分离因子为23-26，通量为400-600g/m²h。

本发明第三方面提供了一种优先透有机物膜的制备方法，其包括：

步骤A，将生胶、交联剂、乳化剂和水溶液混合后，再加入催化剂混合后得到氟橡胶水乳液；

步骤B，将氟橡胶水乳液涂覆在基底上，获得涂覆于基底上的氟橡胶液态膜；

步骤C，对涂覆于基底上的氟橡胶液态膜进行固化获得含氟橡胶膜材料的优先透有机物膜；

其中，所述生胶包括羟基氟橡胶和/或乙烯基氟橡胶。

根据本发明的一些实施方式，所述生胶为羟基氟橡胶，所述羟基氟橡胶的分子量为2000-100000。

在本发明的一些实施例中，所述生胶为羟基氟橡胶，所使用的交联剂包括正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或其他多氧基硅烷中的一种或几种。

在本发明的一些实施例中，所述羟基氟橡胶与交联剂的质量比为1:(0.1-2.5)。

在本发明的一些实施例中，所述生胶为羟基氟橡胶，所使用的催化剂为二烷基二羧酸锡和/或辛酸亚锡中的一种或几种。

在本发明的一些具体优选的实施例中，所述二烷基二羧酸锡为二月桂酸二丁基锡。

在本发明的一些实施例中，所述羟基氟橡胶与催化剂的质量比为1:(0.0001-0.1)。