[发明专利]一种耐压聚四氟乙烯水体过滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及水体过滤膜材料技术领域，公开了一种耐压聚四氟乙烯水体过滤膜的制备方法。包括以下步骤：1）将疏水聚四氟乙烯基膜进行活化，将活化聚四氟乙烯基膜浸入海藻酸钠溶液中，得到负载有海藻酸钠的聚四氟乙烯基膜；2）将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解得到均苯三甲酰氯溶液；将对苯二胺加入去离子水中搅拌溶解得到对苯二胺溶液，得到水相溶液，向水相溶液中添加玻璃纤维，得到水相悬浮液；3）将基膜放入水相悬浮液中浸泡，取出后置于均苯三甲酰氯溶液中反应，得到初生态聚四氟乙烯过滤膜；4）置于烘箱中进行干燥处理制得聚四氟乙烯过滤膜。本发明制备得到的过滤膜具有较好的耐性性能，能够应用于水体净化处理、药物浓缩、污水处理等领域。

技术领域

本发明涉及膜材料技术领域，尤其是涉及一种耐压聚四氟乙烯水体过滤膜的制备方法。

背景技术

纳滤膜技术始于20世纪70年代，膜孔径在1-5nm，截留特性介于超滤膜和反渗透膜之间。它具有操作压力低，对小分子有机物具有较高的截留率，对一、二价离子具有不同的选择性，其广泛应用于污水处理、饮用水净化和药物浓缩等领域。复合纳滤膜主要是由分离层和基膜组成，其分离性能主要是由分离层结构决定。目前，制备分离层的方法主要有界面聚合法、紫外光接枝法和化学交联法，其中界面聚合法是工业生产常用的方法，该方法是先将基膜浸入水相胺单体中，然后将浸润有水相胺单体的基膜浸入有机酰氯单体中使基膜表面的胺单体与酰氯单体发生界面聚合反应，从而在基膜表面生成一层具有过滤截留性能的分离层。将基膜浸润水性胺单体的过程中，因为胺类单体不能均匀分散在基膜的表面，导致基膜表面界面聚合反应生成的分离层厚度不均，在水压的作用下，分离层容易发生破裂。

中国专利公开号CN104324622公开了一种聚四氟乙烯复合纳滤膜的制备方法，先将疏水性的聚四氟乙烯微孔膜进行活化，通过水相浸渍和油相浸渍，得到聚四氟乙烯复合纳滤。制备得到的复合纳滤膜可用于强酸碱、高温等苛刻环境的废水处理。

又如中国专利公开号CN110756056公开了一种界面聚合法制备聚酰胺纳滤膜的方法，将飓风超滤膜浸入对本二甲胺水溶液中，浸泡使其表面饱和吸附对苯二甲胺分子，取出后除去多余液体，使PSF超滤膜表面没有明显的液滴，将均苯三甲酰氯溶液倒在PSF超滤膜表面，反应后除去油相溶液，得到聚酰胺纳滤膜，最后将聚酰胺纳滤膜置于烘箱中进行干燥处理，得到复合纳滤膜。

上述专利文献中使用胺类单体和均苯三甲酰氯单体在聚四氟乙烯基膜表面发生界面聚合反应生成具有过滤分离性能的分离层，但是由于将基膜浸泡在水相胺类单体中胺类单体很难在基膜表面分散均匀，导致基膜表面聚合交联得到的分离层厚度不均一，分离层部分区域厚度较厚，部分区域厚度较薄，在高水压作用下分离层极易发生破裂，进而导致耐压性能下降，耐压性能下降使过滤膜过滤只能在低水压条件下过滤渗透，低水压下过滤膜的渗透通量较小，过滤效率低下。

发明内容

本发明是为了克服现有技术过滤膜的分离层耐压性能差的问题，提供一种耐压聚四氟乙烯水体过滤膜的制备方法。本发明过滤膜的分离层具有较强的耐压性能，能够在高水压长时间过滤工作，进而提高过滤膜的渗透通量和过滤效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种耐压聚四氟乙烯水体过滤膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将疏水聚四氟乙烯基膜进行等离子体放电处理，得到活化聚四氟乙烯基膜，将活化聚四氟乙烯基膜浸入海藻酸钠溶液中，然后向溶液中添加二环己基碳二亚胺脱水剂，升温至70-80℃，保温反应3-5h，取出聚四氟乙烯基膜进行干燥处理，得到负载有海藻酸钠的聚四氟乙烯基膜；2)将均苯三甲酰氯加入正己烷中搅拌溶解得到均苯三甲酰氯溶液；将对苯二胺加入去离子水中搅拌溶解得到对苯二胺溶液，在对苯二胺溶液中滴加酸液调节溶液pH至5-6，得到水相溶液，向水相溶液中添加玻璃纤维，超声振荡分散，得到水相悬浮液；

3)将负载有海藻酸钠的聚四氟乙烯基膜放入水相悬浮液中浸泡20-30min，取出后置于均苯三甲酰氯溶液中，在40-50℃下进行反应2-5min，得到初生态聚四氟乙烯过滤膜；