[发明专利]聚偏氟乙烯微滤分离膜的化学改性技术

摘要

本发明提供一种在聚偏氟乙烯中空纤维微滤膜和平板微滤膜表面嫁接具有亲水性能和离子交换性能基团的化学改性技术，采用丙烯酸、聚乙烯醇、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾等试剂为原料，通过化学交联聚合反应，在微滤膜表面嫁接上羧酸基团和羟基基团。该技术具有操作简单、接枝效率高的优点，改善了常规聚偏氟乙烯微滤分离膜的亲水性能，提高了聚偏氟乙烯微滤分离膜的处理性能。该发明实现了聚偏氟乙烯微滤膜对水体中悬浮物、胶体物质和水溶性重金属离子的同步去除，提高了聚偏氟乙烯微滤分离膜对饮用水净化的效率，拓展了聚偏氟乙烯微滤分离膜污水处理与利用的应用领域。

主权项

1.一种聚偏氟乙烯微滤分离膜的化学改性技术，以平板聚偏氟乙烯微滤分离膜和聚偏氟乙烯中空纤维微滤分离膜为基膜，采用丙烯酸、聚乙烯醇、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸钾试剂为原料，通过化学诱导交联接枝反应，在基膜表面上嫁接具有亲水性能的羟基基团和同时具有亲水性与离子交换性能的羧酸基官能团，其特征在于工艺条件为：1)聚偏氟乙烯基膜的制备：a.聚偏氟乙烯基膜的制备采用相转移干湿法，铸液的组成为：聚偏氟乙烯15～20wt％，致孔剂聚乙烯吡咯烷酮3～5％，改良剂聚乙二醇和氯化锂0.5～2wt％，溶剂N，N-二甲基乙酰胺73～81.5％；b.平板膜是在光滑的玻璃上用医用刮刀制膜，然后在水冷凝浴中成膜；中空纤维膜是用纺丝机拉制，芯液为乙醇水溶液，流速为1.2～1.8ml/min；铸液挤出速率为1.3～1.5ml/min，每分钟制得的纤维丝长度为35米；冷凝浴为经微滤膜处理后的自来水，水温为35℃～45℃；2)所采用的化学改性铸液组成为：a.丙烯酸50～80ml/L，丙烯酰胺4～7g/L，亚甲基双丙烯酰胺5～8g/L，过硫酸钾4～6g/L，聚乙烯醇(分子量为1750)1～5g/L，聚乙烯醇也可以不添加；b.所用溶剂为去离子水或蒸馏水；c.化学铸液的配制可以在空气中进行，也可以在惰性气体氮气的保护下进行；d.丙烯酸的中和度为75％～85％；e.各试剂的加入顺序是：中和的丙烯酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾；3)聚偏氟乙烯中空纤维膜和平板膜首先用超声波清洗3～5min，晾干后浸泡在0.1wt～0.5wt％的聚乙烯醇水溶液中10～15min；如果化学改性铸液中没有添加聚乙烯醇，需这样做；4)将表面晾干的聚偏氟乙烯中空纤维膜和平板膜完全浸泡到2)所述的化学改性铸液中，浸泡时间为30～45min；5)将聚偏氟乙烯中空纤维膜和平板膜从化学改性铸液中取出，去除膜表面多余的溶液，置于烘箱中进行热处理，保持温度80℃～120℃，热处理时间为10～15min，热处理可在空气中或惰性气体保护气氛下进行。