一种超疏水疏油复合膜的制备方法.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CN107737529A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201710958054.2B01D69/02(2006.01)(22)申请日2017.10.13B01D53/22(2006.01)(71)申请人中国科学院生态环境研究中心地址100085北京市海淀区双清路18号环境技术楼227室申请人江苏金山环保科技有限公司(72)发明人侯得印林帝出钱盘生王军曹爱新丁春立(74)专利代理机构北京红福盈知识产权代理事务所(普通合伙)11525代理人陈月福(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D71/34(2006.01)B01D69/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种超疏水疏油复合膜的制备方法(57)摘要本发明涉及一种亲水改性超疏水疏油复合膜的制法，特别涉及采用静电纺丝法制膜并对膜表面进行二次喷涂改性的方法。本发明采用两步喷涂法，对醋酸纤维素静电纺丝CA-SiNPs基膜进行表面改性，使静电纺丝CA膜粗糙度在原有基础上进一步提高，形成致密微米-纳米梯级结构复合膜，大大提高膜表面的粗糙度。同时，本发明的亲水改性超双疏膜相比传统的双疏膜，具有更较宽泛的孔径分布，具备更好的柔度，拓宽了双疏膜材料的来源及其应用范围。发明不仅成膜工艺简单，操作方便，易于实现工业化生产；而且制备的复合膜抗污染性能良好、渗透通量高、化学稳定性强、力学性能良好、截留效率高，具有广泛的应用前景。CN107737529ACN107737529A权利要求书1/1页1.一种超疏水疏油复合膜的制备方法，该超疏水疏油复合膜的制备方法包含如下步骤：(1)纳米二氧化硅溶胶液的配制：首先将15.5ml正硅酸乙酯原液与10.0ml无水乙醇磁力搅拌1h后置于0℃保存；然后量取2.5ml去离子水、1.0g磷酸和10.0ml无水乙醇磁力搅拌混合均匀后，与上述溶液混合搅拌，反应3h后即得到粒径分布均匀，形貌良好的纳米二氧化硅溶胶液。二氧化硅粒径集中分布在100～200nm，为圆球形纳米小颗粒，凝胶时间大于72h；溶胶中二氧化硅浓度为12.67wt％。(2)醋酸纤维素溶液的配制：按二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或者上述溶剂中任意两种以上的混合物：丙酮＝6∶3～8∶1质量比，配制聚合物浓度质量分数为8％～12％的混合溶液；(3)静电纺丝前驱体溶液的配制：取步骤(1)中的纳米二氧化硅颗粒溶胶，加入磷酸或乙酸搅拌均匀后与步骤(2)中的醋酸纤维素溶液于室温下混合搅拌3h即可得到用以静电纺丝的前驱体溶液，所述的静电纺丝的前驱体溶液中含有5～8％重量份的所述的聚合物，1～6％重量份的所述的纳米二氧化硅颗粒，70％～80％重量份的所述的溶剂，0～6％重量份的所述的其他非溶剂添加剂；(4)疏水改性步骤(1)中的纳米二氧化硅溶胶液：待步骤(1)中两种溶液混合反应2h后加入0.25ml的十二癸基三乙氧基硅烷(FAS)，继续反应1h，SiNPs溶胶液稳定性提升，分散性提高，具有良好的疏水性，形貌同(1)中所述；(5)修饰改性后的喷涂液：PVDF-HFP聚合物1.0g与FAS0.5mL加入到50mlDMF溶剂中，磁力搅拌0.5h后，得到均一淡蓝色凝胶液，用于膜喷涂改性；(6)静电纺丝法制备复合膜：待步骤(3)中溶解均匀的溶液静置脱泡后置于静电纺丝设备中，设置纺丝参数后连续纺丝20h，即可得到用以膜蒸馏过程的抗污染复合膜，纺丝过程中，针头与滚筒接收器之间距离为15cm，两端电压为15kv，注射器推进速度1.5ml/h，滚筒转速度与针头移动速度分别为100rpm/min与3.5mm/min；(7)表面改性两步喷涂法：调整纺丝工艺参数将静电纺丝设计成静电喷涂，以0.3ml/h的推进速度对所纺织出来的基膜表面喷涂步骤(4)经过疏水改性后的上述无机纳米颗粒溶胶6h；3min后，继而以同样的推进速度，喷涂步骤(5)中经修饰后的PVDF-HFP聚合物溶液4h，即可完成对亲水基膜的表面改性，两端电压为20-25kv；(8)热压处理：将步骤(7)中所制出来的膜用玻璃板前后贴紧压实，置于70℃～95℃烘箱中3h，即完成热压操作。2CN107737529A说明书1/5页一种超疏水疏油复合膜的制备方法【技术领域】[0001]本发明涉及一种亲水改性超疏水疏油复合膜的制法，特别涉及采用静电纺丝法制膜并对膜表面进行二次喷涂改性的方法。该复合膜适用于作为空气滤膜实现脱水除油，或产品抗低浓度表面活性剂污染外包装层；也可作为微滤膜应用于工业或纺织业领域防污及油水分离过滤等过程；另外，其二次喷涂改性法可用以同时赋予制品疏水疏油性和防污性能。【背景技术】[0002]醋