PAN亲水疏油膜及其制备方法

(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(43)申请公布日(21)申请号201710958055.7(22)申请日2017.10.13(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(72)发明人侯得印丁春立王军林帝出曹爱新(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.B01D71/36(2006.01)B01D71/42(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D61/36(2006.01)(54)发明名称一种复合型PTFE/PAN亲水疏油膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种复合型PTFE/PAN亲水疏油膜及其制备方法，属于膜材料制备及其改性技术领域，各物质在铸膜液中的质量百分含量分别为：高分子聚合物10～15％、无机纳米粒子10～25％、添加剂0～20％、溶剂70～90％。PTFE/PAN-SiNPs疏水/疏油复合膜厚度0.4～0.6mm，孔隙率30～50％，膜孔径0.1～1μm，水接触角小于40°，水下油接触角大于150°。碱浸改性后膜厚0.2～0.4mm，孔隙率20～50％，膜孔径0.1～1μm，水接触角小于20°，水下油接触角大于160°。本发明不仅成膜工艺简单，操作方便，易于实现工业化生产；复合膜抗污染性能良好、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。权利要求书1页说明书3页CN107638817A2018.01.30CN107638817A1.一种PTFE/PAN-SiNPs亲水疏油改性复合膜的制备方法，其特征在于，该PTFE/PAN-SiNPs亲水疏油改性复合膜的制备方法包含如下步骤：(1)铸膜液的配制：将干燥的有机聚合物溶解于有机溶剂，并加入一定量的添加剂，搅拌并恒温溶解均匀，即得到制备改性膜所需的铸膜液；(2)在上述步骤(1)铸膜液中在高速搅拌条件下，将亲水型无机纳米粒子均匀地分散在铸膜液中，即得到制备PTFE/PAN-SiNPs复合膜所需的铸膜液；所述的亲水型无机纳米粒子为：采用正硅酸乙酯溶胶-凝胶法制备亲水型无机纳米粒子，亲水型无机纳米粒子用量为10～40％；所述的有机聚合物为：聚合物为聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85％(质量百分比)的丙烯腈共聚物，聚合物含量为10～15％；所述溶剂为：二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSo)或上述溶剂中任意两种以上的混合物，溶剂的用量为70～90％；所述有机小分子添加剂主要为乙醇、丙酮一种或两种物质的混合物；有机小分子添加剂的含量为0～20％；(3)静电纺丝法成膜：步骤(2)中溶解均匀的铸膜液脱泡即可纺丝，纺丝过程中，针头与滚筒接收器之间距离为10-20cm，注射器推进速度0.8ml/h，两端电压为16kv，滚筒转动速度与针头移动速度分别为101rpm/min与3.5mm/min，连续纺丝30h，即得到PTFE/PAN-SiNPs亲水疏油改性复合膜。2.根据权利要求1所述的PTFE/PAN-SiNPs亲水疏油改性复合膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的亲水型无机纳米粒子用量为20～35％，所述的聚合物含量为12.5％，所述的溶剂的用量为80～87.5％，所述有机小分子添加剂的含量为5～20％。权利要求书1/1页2CN107638817A2一种复合型PTFE/PAN亲水疏油膜及其制备方法【技术领域】[0001]本发明涉及膜材料制备及其改性技术，具体为一种抗污染聚四氟乙烯/聚丙烯腈(PTFE/PAN)复合膜及其制备方法。【背景技术】[0002]膜蒸馏(MD)是一种新型的膜分离技术，有机地集蒸发过程和膜过程于一体。膜蒸馏过程的推动力是膜两側的蒸气压差。膜蒸馏中所用的膜是多孔的和不被料液润湿的疏水膜，膜的一侧是与膜直接接触的待处理的热水溶液，由于膜的疏水性，水溶液不会从膜孔中通过，但由于膜两侧挥发性组份蒸气压差的存在，使挥发性组份在料液(高温)侧膜表面汽化，蒸气通过膜孔传递到膜的另一侧(低蒸气压侧)并冷凝为液体。膜蒸馏过程几乎在常压下进行，其设备简单，操作方便；由于仅有水蒸气能透过膜孔，因此膜蒸馏过程的产水十分纯净，是一种品质很好的纯水；此外，膜蒸馏过程可处理高浓度的含盐水，甚至能将溶液浓缩到过饱和状态而结晶析出，即所谓的膜蒸馏结晶技术(吴庸烈，《膜科学与技术》，中国科学院长春应用化学研究所，2003年)。[0003]用于膜蒸馏过程的膜材料应满足疏水性和多孔性两个要求，以保证水不会渗入到微孔内和具有较高的渗透通量。聚丙烯腈(PAN)具有优良的成膜性、耐光性、耐气候及耐霉菌性，是一种较理想的制膜材料。PAN多孔膜