[发明专利]一种聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜的制备方法

说明书

本发明提供一种聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，用悬浮法制得的且数均分子量为60~70万的聚偏二氟乙烯配置纺丝铸膜液，然后使所述纺丝铸膜液成膜制成所述聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜。本发明采用悬浮法制得的聚偏二氟乙烯制备中空纤维超滤膜，使聚偏二氟乙烯乙烯在分相成膜时更利于形成β晶型，减少了中空纤维超滤膜的孔缺陷，增强了中空纤维超滤膜的机械强度、化学稳定性、热稳定性；另外，通过对纺丝铸膜液配方以及工艺的改进，减少了聚偏二氟乙烯分子间的化学接枝以及化学交联，进一步降低孔缺陷的生成，提升了中空纤维超滤膜的泡点压力。

技术领域

本发明涉及分离膜领域，具体涉及一种聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜的制备方法。

背景技术

分离膜具有类似于毛细管一般贯穿膜两侧的孔结构，这些孔的大小通常呈离散分布。泡点法不但能测出分离膜最大孔径，也能检测出膜破损、膜组件无效密封与系统泄漏，泡点压力是衡量分离膜好坏的一个重要指标。

中空纤维膜纺丝生产的过程中有一定概率的质量问题，例如，纺丝生产过程中会产生料疙瘩和裸绳漏的质量缺陷，而这些质量问题一般表现在制得的中空纤维超滤膜的泡点压力低，低泡点压力的中空纤维超滤膜在实际应用过程中往往产水质量不佳，而且膜表面大孔径的附近在反清洗时更倾向于涂层被爆破而发生剥离。

因而，制备高泡点压力，收窄孔径分布范围的内支撑型超滤膜逐渐成为膜行业研发和生产关注的焦点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高泡点压力的聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，用悬浮法制得的且数均分子量为60～70万的聚偏二氟乙烯配置纺丝铸膜液，然后使所述纺丝铸膜液成膜制成所述聚偏二氟乙烯中空纤维超滤膜。

优选地，所述纺丝铸膜液还包括亲水性非溶剂，所述亲水性非溶剂为酯类溶剂。

进一步优选地，所述亲水性非溶剂包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸异丁酯、乙酸叔丁酯、甲酸戊酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、乙酸正辛酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或多种。

更进一步优选地，所述亲水性非溶剂的质量含量为所述纺丝铸膜液的5～20％。

优选地，使所述聚偏二氟乙烯在50～90℃下溶解配置成所述纺丝铸膜液。

进一步优选地，使所述聚偏二氟乙烯在60～80℃下溶解配置成所述纺丝铸膜液。

优选地，所述制备方法还包括在所述纺丝铸膜液成膜前，使用过滤装置过滤所述纺丝铸膜液的步骤，所述过滤装置的孔径为1～30μm，进一步为18～23μm。

进一步优选地，控制所述过滤的温度为50～90℃，更进一步为60～80℃。

优选地，按质量百分比计，所述纺丝铸膜液的原料配方包括聚偏二氟乙烯15～20％，溶剂40～70％，亲水性非溶剂5～20％，成孔剂5～15％，表面活性剂0～5％。

进一步优选地，按质量百分比计，所述纺丝铸膜液的原料配方包括聚偏二氟乙烯15～18％，溶剂55～60％，亲水性非溶剂10～15％，成孔剂10～15％，表面活性剂0.5～1.5％。

根据一些优选的实施方式，所述溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯中的一种或多种。

进一步优选地，所述溶剂包括二甲基甲酰胺和/或磷酸三乙酯。

根据一些优选的实施方式，所述成孔剂包括聚乙烯吡咯烷酮、乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯吡咯烷酮/乙烯基咪唑共聚物中的一种或多种。