[发明专利]一种高通量高强度聚四氟乙烯水体过滤复合纳滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及聚四氟乙烯膜过滤技术领域，公开了一种高通量高强度聚四氟乙烯水体过滤复合纳滤膜的制备方法。S1、将疏水聚四氟乙烯微滤膜进行亲水改性处理；S2、配制水相溶液和有机相溶液；S3、将步骤S1亲水聚四氟乙烯微滤膜先放入有机相溶液中浸泡，取出后使用海绵吸取亲水聚四氟乙烯表面多余的有机相溶液，然后放入海藻酸钠溶液中浸泡，再放入水相溶液中进行界面聚合反应，得到纳滤膜中间体；S4、将纳滤膜中间体行热烘处理，得到复合纳滤膜。本发明制备的聚四氟乙烯复合纳滤膜同时具有较高的强度和高渗透通量，从而提高复合纳滤膜的耐水压和过滤效率。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯膜过滤技术领域，尤其是涉及一种高通量高强度聚四氟乙烯水体过滤复合纳滤膜的制备方法。

背景技术

纳滤(NF)是近30年来发展起来的借助压力推动进行分离的一种新型膜分离技术。纳滤膜的孔径范围介于反渗透(RO)膜和超滤(UF)膜之间，孔径大小约为1-2nm。界面聚合法是目前制备复合纳滤膜最为广泛的制备方法，通过水相单体和有机相单体在微孔基膜表面发生聚合交联反应，从而在微孔基膜表面合成一层具有过滤作用的分离层。聚四氟乙烯基膜材料除了具有较高的力学强度和良好的耐酸碱性能，还具有良好的耐溶剂性，使用聚四氟乙烯作为复合纳滤膜的基膜材料，制备出的复合纳滤膜不仅可以在环境苛刻的条件下使用，还能够延长纳滤膜的使用寿命，但是聚四氟乙烯材料具有较强的疏水性能，阻碍水体从聚四氟乙烯基膜中过滤渗透，另外，由于界面聚合反应发生较快，水相单体和有机相单体在较短时间内即可完成反应，反应时间难于控制，导致在聚四氟乙烯基膜表面生成的分离层较厚，不利于水体渗透，对复合纳滤膜渗透通量严重下降，影响复合纳滤膜的过滤效果。

中国专利文献公开号CN104324622公开了一种聚四氟乙烯符合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：将疏水性的聚四氟乙烯微滤膜进行活化处理，通过水相和油箱浸渍，得到聚四氟乙烯复合纳滤膜，聚四氟乙烯微滤进行活化改性是将基膜浸入十二烷基苯磺酸钠溶液中，从而提高聚四氟乙烯微滤基膜的亲水性能，提高基膜的水通量。该专利技术方案中十二烷基苯磺酸钠靠物理作用力结合在聚四氟乙烯基膜表面十分不稳定，很容易从基膜上脱离，导致其亲水性能逐渐降低，水通量随使用时间会出现明显下降趋势。

中国专利文献公开号CN109012232公开了一种荷正电中空聚四氟乙烯符合纳滤膜的制备方法，先配制含有改性棒状二氧化硅混合液和油相溶液，然后将亲水聚四氟乙烯微孔基膜分别浸入混合液和油相溶液中发生界面聚合反应，在亲水聚四氟乙烯微孔基膜表面聚合一层聚酰胺分离层。该专利技术文献中由于水相单体与油相单体反应过快，界面聚合反应时间不易控制，导致在聚四氟乙烯微孔基膜表面生成的聚酰胺分离层较厚，降低纳滤膜的水通量。

中国专利文献公开号CN104998562公开了一种聚四氟乙烯膜的亲水改性方法，先将聚四氟乙烯基膜进行等离子体处理，然后放入丙烯酸溶液中进行浸渍处理，然后将其放入二氧化钛溶胶中浸渍，得到改性亲水聚四氟乙烯基膜。但是聚四氟乙烯基膜在等离子处理过程中遭受高能粒子轰击，导致聚四氟乙烯基膜的强度剧烈下降，在持续水压过滤过程中容易导致基膜破裂。

发明内容

本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种高通量高强度聚四氟乙烯水体过滤复合纳滤膜的制备方法，本发明制备的聚四氟乙烯复合纳滤膜同时具有较高的强度和高渗透通量，从而提高复合纳滤膜的耐水压和过滤效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：高通量高强度聚四氟乙烯水体过滤复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、将疏水聚四氟乙烯微滤膜进行亲水改性处理，得到亲水聚四氟乙烯微滤膜；

S2、将对苯二胺加入去离子水中搅拌溶解得到对苯二胺水溶液，向对苯二胺水溶液中添加表面活性剂十二烷基硫酸钠和酸中和剂三乙胺，搅拌混合均匀，得到水相溶液；将均苯三甲酰氯加入正己烷中，搅拌溶解得到有机相溶液；