一种聚偏氟乙烯疏松纳滤膜及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112516817A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011211463.4C02F101/30(2006.01)(22)申请日2020.11.03(71)申请人贵州省材料产业技术研究院地址550014贵州省贵阳市白云区白金大道3491号贵州科学城材料2号楼(72)发明人邵会菊康冬冬秦舒浩董小亮秦青青武晓杨园园(74)专利代理机构北京格旭知识产权代理事务所(普通合伙)11443代理人雒纯丹(51)Int.Cl.B01D71/34(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)C02F1/44(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图2页(54)发明名称一种聚偏氟乙烯疏松纳滤膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种聚偏氟乙烯疏松纳滤膜，其特征在于，按质量百分比计，所述疏松纳滤膜的原料包括PVDF，SMA，CNTs和功能性单体，其中，所述PVDF的含量为51‑98.79wt％，所述SMA的含量为1‑41wt％，所述CNTs的含量为0.01‑2wt％和功能性单体的含量为0.2‑6wt％。通过共混改性后膜的亲水性能虽然提高，但截留性能变化不大，本发明采用PEI/三乙醇胺对膜进行进一步的交联，在提高膜的亲水性的同时，膜能够实现染料的高截留，对盐的低截留，能够有效的实现染料脱盐。CN112516817ACN112516817A权利要求书1/2页1.一种聚偏氟乙烯疏松纳滤膜，其特征在于，按质量百分比计，所述疏松纳滤膜的原料包括PVDF，SMA，CNTs和功能性单体，其中，所述PVDF的含量为51‑98.79wt％，所述SMA的含量为1‑41wt％，所述CNTs的含量为0.01‑2wt％和功能性单体的含量为0.2‑6wt％。2.根据权利要求1所述的复合膜，其中，所述PVDF的含量为53‑96wt％，所述SMA的含量为3‑39wt％，所述CNTs的含量为含量为0.03‑1.5wt％和功能性单体的含量为0.4‑5wt％；优选的，所述疏松纳滤膜对刚果红的截留率＞99％，或者，对甲基蓝的截留率＞95％，或者，对酸性品红的截留率＞90％，或者，对二价盐的截留率＜5％；或者，对一价盐的截留率＜1％；更优选的，所述疏松纳滤膜渗透通量＞300L/m2h；进一步优选的，所述功能性单体为聚乙烯亚胺和/或三乙醇胺。3.权利要求1或2所述的疏松纳滤膜的制备方法，其中，包括如下步骤：步骤1：将PVDF，SMA，CNTs和致孔剂A进行干燥预处理；步骤2：将步骤1处理后的PVDF，SMA，CNTs和致孔剂A溶于有机溶剂B，进行溶解，脱泡，得到均一透明的铸膜液；步骤3：将步骤2得到的铸膜液涂覆制膜，固化，浸泡后即得到PVDF/SMA/CNTs复合膜；步骤4：将步骤3得到的复合膜置于功能性单体中溶解反应，后取出即得到所述的聚偏氟乙烯疏松纳滤膜。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤1中，所述PVDF的重均分子量为500000‑800000，所述SMA的重均分子量为50000‑200000，所述SMA的酸酐基团含量为10‑30wt％；优选的，所述PVDF的重均分子量为600000‑700000，所述SMA的重均分子量为80000‑200000；更优选的，所述SMA的酸酐基团含量为12‑28wt％。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述步骤2中致孔剂A为聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙二醇，优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为5000～50000，所述聚乙二醇的重均分子量为400～800，更优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为10000～40000，所述聚乙二醇的重均分子量为570～630。6.根据权利要求3‑5中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤2中有机溶剂B为N,N‑二甲基乙酰胺和/或N,N‑二甲基甲酰胺；优选的，致孔剂A的添加量为0.5‑12wt％；有机溶剂B的添加量为58‑86wt％；更优选的，致孔剂A的添加量为1‑10wt％；有机溶剂B的添加量为70‑80wt％。7.根据权利要求3‑6中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤1中在干燥预处理温度为60‑100℃，优选的，所述步骤2中溶解采用水浴加热，其温度为60～80℃，同时进行机械搅拌，脱泡＞24h，即得到均一透明的铸膜液。8.根据权利要求3‑7中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤3中，涂覆在贴有无纺布的基板上，2CN112516817A权利要求书2/2页优选的，用厚度为200μm‑550μm的刮刀制膜；更优选的，使用刮刀制膜后，浸入纯水中凝固，其中凝固温度为0℃～50℃；后在纯水中浸泡＞12h后即得到PVDF/SMA/CNTs复合膜；进一步优选