一种超疏水性PVDF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CN106823829A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710103464.9B01D69/06(2006.01)(22)申请日2017.02.24(71)申请人天津工业大学地址300387天津市西青区宾水西道399号申请人天津大学(72)发明人王亮吴晓娜赵斌张朝晖李君敬赵新华张宏伟黄秀秀孙骞徐腾遥(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人宋洁瑾(51)Int.Cl.B01D67/00(2006.01)B01D71/34(2006.01)B01D69/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种超疏水性PVDF膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种超疏水PVDF膜的制备方法。该方法主要包括：配制PVDF铸膜液，配制混合型凝固浴；制备初生平板膜或经中空喷丝头纺制成的中空纤维膜；将上述初生膜在空气中静置后置于凝固浴中，完全固化后经去离子水浸泡去除残留有机物，得到超疏水性PVDF复合膜；通过该方法制备的PVDF超疏水膜呈现球状堆积的无缺陷梯级孔结构，表层及内部析出的PVDF微球表面呈现类似荷叶表面的微-纳米双微观结构，因此不仅膜表面而且膜孔均体现出超疏水特性，从根本上提高膜的抗润湿性能；本发明公开的超疏水PVDF膜制备方法具有制备过程简单可操作性强等优点，避免了单纯膜表面超疏水改性的抗润湿效果不持久的弊端，适用于膜蒸馏、膜吸收等膜过程。CN106823829ACN106823829A权利要求书1/1页1.一种超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)PVDF铸膜液的制备:首先将致孔剂均匀分散于有机溶剂中,将PVDF粉体溶于上述有机溶剂中，水浴恒温搅拌，然后静置脱泡得到混合均匀的PVDF铸膜液；(2)配制混合型凝固浴；所述混合型凝固浴，是均相混合液，或混合均匀的油相和水相形成的乳浊液，或纳米粒子和有机试剂形成的悬浊液；(3)将步骤(1)铸膜液在支撑体上用刮刀刮制成平板膜并在空气中停留，相对湿度为40％-70％，温度为25-30℃；(4)将步骤(3)初制的平板膜置于步骤(2)混合凝固浴中进行固化；(5)待平板膜完全固化后将其放置于去离子水中浸泡，清洗，去除残留的有机组分，室温下干燥即得所述的超疏水性PVDF复合膜。2.根据权利要求1所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)致孔剂为PEG-400、PEG-600或PVP；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基乙酰胺；水浴温度控制在60-80℃；静置时间4-12h。3.根据权利要求1所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)均相混合液为溶剂与水按一定比例制备的混合液；醇与水按一定比例混合的均相混合液。4.根据权利要求3所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂是N,N-二甲基乙酰胺，N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮；醇类为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇。5.根据权利要求1所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)乳浊液为细分散油，乳化油或溶解油。6.根据权利要求5所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述细分散油中，油滴粒径为10-100μm，以微小油滴分散悬浮于水中；乳化油中的油滴粒径小于10μm，多为成乳化状的表面活性剂状态，即使静置数小时，仍能稳定分散于水中；溶解油的粒径比乳化油还小，有的小到几纳米。7.根据权利要求6所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述乳化油油滴粒径为0.1-2.0μm。8.根据权利要求1所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)悬浊液的纳米粒子为疏水性石墨烯或经疏水性改性的纳米SiO2、TiO2或碳纳米管；有机试剂是N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇。9.根据权利要求1所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)支撑体板材为玻璃板或聚四氟乙烯，空气中停留时间为10-60s。10.根据权利要求1所述超疏水性PVDF膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)去离子水中浸泡时间为24-48h。2CN106823829A说明书1/3页一种超疏水性PVDF膜的制备方法技术领域[0001]本发明涉及膜技术领域，特别是涉及一种超疏水PVDF膜的制备方法。背景技术[0002]聚偏氟乙烯(PVDF)常态下为白色粉体，是一种含氟的疏水性高分子材料。其突出的特点是耐热性、可溶性及机械强度高，而且具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，可在强极性有机溶剂中溶解，形成胶体状