[发明专利]一种高通量聚乙烯水处理膜及其制备方法

说明书

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种高通量聚乙烯水处理膜及其制备方法。本发明以高分子钠盐为致孔剂，致孔剂与聚乙烯粉料、抗氧剂和稀释剂混匀后经脱泡和分散得到悬浊液，悬浊液挤出成膜，脱除高分子钠盐后得到高通量水处理膜。高分子钠盐的高分子形态，对增加水处理膜的平均孔径和提高水处理膜孔隙率有突出的效果，高分子钠盐和聚乙烯粉料的相容性使得孔隙更加均匀；此外，本申请中对致孔剂的完全脱除做了探索，在PH值和温度一定的H₂O₂溶液中先降低高分子钠盐的分子量，再进行高分子钠盐的脱除，高分子钠盐脱除率更高，使得成品水处理膜具有更大的孔径和更高的孔隙率，使水处理膜的纯水通量得到了明显提升，在水处理膜领域有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种高通量聚乙烯水处理膜及其制备方法。

背景技术

膜分离技术具有高效、节能、环保等特点，已被广泛应用于水处理、化工分离等诸多领域。市场上，用于污水过滤的MBR膜，以微滤膜和超滤膜为主；膜材料一般以聚偏二氟乙烯(PVDF)为主，其形式多以中空纤维为主，且原料成本较高(10万元以上/吨)。

对于微滤膜和超滤膜而言，膜的通量是非常重要的性能指标，而膜的通量与孔径、孔隙率有关。目前市场上的聚乙烯微孔膜的平均孔径范围30～ 55nm，PVDF中空纤维商业膜孔径0.1～0.4μm，聚乙烯膜的孔径特征使得其长期作为电池隔膜使用，未在水处理膜领域获得广泛应用。

在制备孔径更大、孔隙率更高的聚乙烯微孔膜的技术探索领域，通用方法是添加各种致孔剂，比如无机粉料(二氧化硅、碳酸钙和硅酸盐等)，或者一些不溶水和溶剂的高分子(聚氧化乙烯、乙烯和乙烯醇共聚物)等，但这些添加物质在制备过程中存在与聚乙烯相容性较差或分散均匀性差的问题，会导致膜内部结构均匀性较差，而且这些物质大部分保留在膜内，对孔径和孔隙率的提升有较大影响。因此，制备一个大孔径、高孔隙率的聚乙烯水处理膜仍然是我们目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大孔径、高孔隙率、高通水量的聚乙烯水处理膜及其制备方法，本发明以高分子钠盐为致孔剂，与聚乙烯粉料、抗氧剂与稀释剂混匀得到悬浊液后共融挤出得到薄膜，再将薄膜中的高分子钠盐完全脱除后可以得到高通量聚乙烯水处理膜。

具体的，本发明提出了如下技术方案：

一种高通量聚乙烯水处理膜的制备方法，制备过程至少包括以下步骤：

1)悬浊液配制：首先，将聚乙烯粉料与高分子钠盐粉料以及抗氧剂粉料加入适量的稀释剂中混合均匀；然后，均匀混合液经过脱泡和分散，得到悬浊液；

2)铸片：悬浊液加入挤出机，挤出膜片；

3)拉伸：将膜片在温度一定的条件下进行拉伸，获得厚度均匀的薄膜；

4)萃取：将拉伸后的薄膜放入萃取剂中萃取，并烘干；

5)模板去除：将薄膜放入润湿剂中浸润，浸润完成后薄膜转移到温度及 PH一定的H₂O₂溶液中浸泡，随后转入温度一定的蒸馏水中清洗，最后将薄膜烘干。