[发明专利]一种PTFE微滤膜及PTFE微滤膜亲水改性方法

说明书

本发明公开了一种PTFE微滤膜及PTFE微滤膜亲水改性方法，包括以下步骤：（1）将洁净的PTFE微滤膜浸渍在无水乙醇预湿；（2）将步骤（1）处理后的PTFE微滤膜浸渍在PVA/CA混合液中至少30 min、取出，烘干表面水分；（3）将步骤（2）处理后的PTFE微滤膜放入烘箱中进行交联反应，得到改性亲水化改性的PTFE微滤膜。本发明所提供的对PTFE微滤膜亲水改性方法，通过将合适浓度的PVA与CA充分的浸入到PTFE微滤膜的微孔中，之后PVA与CA的交联反应生成高透水性的亲水性交联三维网状膜，在保证PTFE微滤透水的前提下不仅改善PTFE微滤膜的亲水性，还能提高PTFE微滤膜的的分离效能。

技术领域

本发明属于过滤膜材料领域，具体涉及一种PTFE微滤膜及PTFE微滤膜亲水改性方法。

背景技术

PTFE微滤膜是采用聚四氟乙烯为原料，经过双向拉伸产生微孔，具有微孔孔径均匀，稳定性好等特点，而且其具有耐酸碱、耐高低温、耐微生物侵扰、耐油耐压、表面摩擦系数低等优点，因此是一种理想的特殊环境分离过滤材料，目前亲水改性PTFE水处理膜已经被成功而且大量的使用于MBR技术处理生活污水和工业废水处理领域。但由于PTFE本身结构高度对称和极低的表面能，导致其具有强疏水性，存在分离效率低的问题，限制了其在水过滤领域中的应用。因此对PTFE水处理膜进行亲水化改性是非常具有实际意义的。

如今，对PTFE水处理膜进行亲水改性的方法可以分为两大类:化学方法和物理方法。化学方法的特点是:通过破坏CF键来提升PTFE表面活性，然后其表面接枝一些亲水基团。化学改性方法中具有代表性的有等离子体处理、表面化学处理以及辐射改性等。这一类改性方法的优点是经其改性后的PTFE膜亲水性提升较大，并且能够保持较长时期的润湿性，但同时也具有不足之处，会对膜表面的分子结构和形态产生损害，而且等离子体处理和辐射改性需要昂贵的设备支持，表面化学处理产生的大量有害废液容易造成环境污染。目前物理亲水改性方法有表面涂覆、多巴胺沉积以及交联沉积法等，其相比于化学改性方法，它的优点在于操作简单并保留了PTFE微滤膜原有的优秀性能，但简单的表面涂覆容易造成膜孔的堵塞，多巴胺昂贵的价格导致大规模的工业化生产的成本较高，交联沉积法通常是将一种亲水性材料在交联剂的作用下沉积并包裹到微滤膜的纤维及节点上，但采用的交联剂通常具有一定毒性。

发明内容

针对现有技术PTFE微滤膜进行亲水化改性所存在的上上问题，本发明提出一种工艺简单、成本低廉且绿色环保的方法对PTFE微滤膜进行亲水化改性。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种PTFE微滤膜的亲水改性方法，包括以下步骤：

(1)将洁净的PTFE微滤膜浸渍在无水乙醇预湿；用于将PTFE微滤膜完全浸润，使得PTFE微滤膜的孔隙完全膨胀开来，便于后续PVA/CA混合溶液通过置换乙醇的方式进入PTFE微滤膜孔隙中，从而达到完全浸润膜表面及膜孔内部。

(2)将步骤(1)处理后的PTFE微滤膜浸渍在PVA/CA混合液中至少30min，确保PVA/CA混合溶液完全置换出膜表面及膜孔内的无水乙醇，PTFE微滤膜上PVA/CA溶液的平均吸附量为241.7g/m²、然后将被PVA/CA涂覆的PTFE微滤膜取出，烘干表面水分。

(3)将步骤(2)处理后的PTFE微滤膜放入烘箱中进行交联反应，得到改性亲水化改性的PTFE微滤膜。在高温的催化下PVA的多羟基和CA的羧基发生酯化交联，从而形成大分子三维网络沉积并包裹在PTFE微滤膜的纤维及节点上。