一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括：聚偏氟乙烯20?35份、聚(丙烯腈?丙烯酸?N?乙烯吡咯烷酮)三元共聚物2?8份、2?甲基丙烯酸羥乙酯2?5份、2?甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿1?3份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素2?10份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈0.5?2份、改性蒙脫土1?3.5份、納米炭黑0.5?2份、納米二氧化鈦0.3?1.5份、聚辛乙二醇單十八醚0.2?1份、溶劑60?80份。本發(fā)明提出的抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其抗菌性能好，耐候性和耐污性能優(yōu)異。
【專利說明】
一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及膜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜。
【背景技術(shù)】
[0002]聚偏氟乙烯其突出特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高，耐輻照性好，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在室溫下不被酸、堿、強(qiáng)氧化劑和鹵素所腐蝕，是一種優(yōu)異的膜材料，目前已被廣泛應(yīng)用在了污水凈化處理和生化制藥行業(yè)。但是，聚偏氟乙烯是疏水性的，單純的聚偏氟乙烯膜在應(yīng)用時(shí)易被水中的有機(jī)物污染，且不易清洗，限制了聚偏氟乙烯膜的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其抗菌性能好，耐候性和耐污性能優(yōu)異。
[0004]本發(fā)明提出的一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯20-35份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物2-8份、2-甲基丙烯酸羥乙酯2-5份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿1-3份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素2-10份、聚氧乙烯接枝聚丙稀腈0.5-2份、改性蒙脫土 1-3.5份、納米炭黑0.5-2份、納米二氧化鈦0.3-1.5份、聚辛乙二醇單十八醚0.2-1份、溶劑60-80份。
[0005]優(yōu)選地，所述改性蒙脫土按照以下工藝進(jìn)行制備:將蒙脫土酸化后加入正己醇中，攪拌均勻形成懸浮液，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后加入六水合硝酸鈷，在室溫下攪拌均勻，然后進(jìn)行回流反應(yīng)10-20h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，經(jīng)離心、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土;改性蒙脫土的制備過程中，以蒙脫土為原料，加入硅烷偶聯(lián)劑后，硅烷偶聯(lián)劑覆蓋在了蒙脫土的表面，加入六水合硝酸鈷后通過控制反應(yīng)的條件，在蒙脫土的片層表面均勻分布了Co3O4粒子得到了改性蒙脫土，加入體系中，增大了鑄膜液的黏度，上部致密層的形成速度逐漸減慢，內(nèi)部溶劑和外部凝膠浴有更多的時(shí)間進(jìn)行交互擴(kuò)散，使膜的斷面指狀孔變得更規(guī)則，連通性更好，從而提高膜的通量，同時(shí)改善了膜的親水性，使膜的通量和耐污染性顯者提尚。
[0006]優(yōu)選地，蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、六水合硝酸鈷的重量比為10-15:1-3:5-8。
[0007]優(yōu)選地，回流反應(yīng)的溫度為120_135°C。
[0008]優(yōu)選地，所述納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦，且平均粒徑為30-50nm。
[0009]優(yōu)選地，所述溶劑為乙醇、N，N_ 二甲基甲酰胺、N，N_ 二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、丙酮中的一種或者多種的混合物。
[0010]優(yōu)選地，其原料中還包括2-5重量份的聚乙二醇。
[0011]優(yōu)選地，所述聚乙二醇為聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇20000中的一種或者多種的混合物。
[0012]優(yōu)選地，所述的聚偏氟乙稀的分子量為50-85萬(wàn)。
[0013]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯30份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物5.6份、2-甲基丙烯酸羥乙酯3.2份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿2.5份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素7份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈1.4份、改性蒙脫土 2份、納米炭黑1.8份、納米二氧化鈦1.3份、聚辛乙二醇單十八醚0.65份、溶劑65份。
[0014]本發(fā)明所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜按照以下工藝進(jìn)行制備:將聚偏氟乙烯、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物、2-甲基丙烯酸羥乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈加入溶劑中，攪拌均勻后加入剩余原料，攪拌均勻后得到鑄膜液，將鑄膜液用無(wú)紡布過濾后脫泡，然后涂敷在玻璃板上，在空氣中揮發(fā)后浸入水浴中凝膠成膜，浸泡后取出得到所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜。
[0015]本發(fā)明抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料中，以聚偏氟乙烯為主料，并加入了聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物、2-甲基丙烯酸羥乙酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈與聚偏氟乙烯配合，使六者的性能協(xié)同，形成典型的類指狀通孔結(jié)構(gòu)，提高了膜表面和水間的相互作用，提高了親水性，使膜表面能可逆污染，由純水清洗或反洗后可完全恢復(fù)初始透水性，其中，聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物中，由于丙烯酸和乙烯吡咯烷酮是親水鏈，且丙烯酸提供了負(fù)電荷，用水反洗時(shí)離子解離，丙烯酸改性膜表面重構(gòu)，清洗后，膜的透水性恢復(fù)率增加;改性蒙脫土、納米炭黑、納米二氧化鈦加入體系中，賦予復(fù)合膜優(yōu)異的強(qiáng)度，同時(shí)與聚辛乙二醇單十八醚配合后，賦予復(fù)合膜優(yōu)異的抗菌性，賦予復(fù)合膜良好的綜合性能。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]本發(fā)明提出的一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯35份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯啦咯烷酮)三元共聚物2份、2-甲基丙烯酸羥乙酯5份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿I份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素10份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈0.5份、改性蒙脫土3.5份、納米炭黑0.5份、納米二氧化鈦1.5份、聚辛乙二醇單十八醚0.2份、溶劑80份。
[0019]實(shí)施例2
[0020]本發(fā)明提出的一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯20份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物8份、2-甲基丙烯酸羥乙酯2份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿3份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素2份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈2份、改性蒙脫土 I份、納米炭黑2份、納米二氧化鈦0.3份、聚辛乙二醇單十八醚I份、溶劑60份。
[0021]實(shí)施例3
[0022]本發(fā)明提出的一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯28份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物7份、2-甲基丙烯酸羥乙酯2.8份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿2.5份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素5.5份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈1.5份、改性蒙脫土 2.5份、納米炭黑2份、納米二氧化鈦I份、聚辛乙二醇單十八醚0.7份、乙醇63份、聚乙二醇2000 5份；
[0023]其中，所述改性蒙脫土按照以下工藝進(jìn)行制備:將蒙脫土酸化后加入正己醇中，攪拌均勻形成懸浮液，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后加入六水合硝酸鈷，在室溫下攪拌均勻，然后在135°C下進(jìn)行回流反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，經(jīng)離心、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土;其中，蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、六水合硝酸鈷的重量比為10:3:5;
[0024]所述納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦，且平均粒徑為50nm;
[0025]所述的聚偏氟乙稀的分子量為50萬(wàn)。
[0026]實(shí)施例4
[0027]本發(fā)明提出的一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯32份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物5份、2-甲基丙烯酸羥乙酯3.5份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿2份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素7.5份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈1.2份、改性蒙脫土 3份、納米炭黑1.3份、納米二氧化鈦1.4份、聚辛乙二醇單十八醚0.5份、N，N-二甲基甲酰胺20份、N，N-二甲基乙酰胺48份、聚乙二醇4000 I份、聚乙二醇20000 I份；
[0028]其中，所述改性蒙脫土按照以下工藝進(jìn)行制備:將蒙脫土酸化后加入正己醇中，攪拌均勻形成懸浮液，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后加入六水合硝酸鈷，在室溫下攪拌均勻，然后在120°C下進(jìn)行回流反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，經(jīng)離心、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土;其中，蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、六水合硝酸鈷的重量比為15:1:8;
[0029]所述納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦，且平均粒徑為30nm;
[0030]所述的聚偏氟乙稀的分子量為85萬(wàn)。
[0031]實(shí)施例5
[0032]本發(fā)明提出的一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯30份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物5.6份、2-甲基丙烯酸羥乙酯
3.2份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿2.5份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素7份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈1.4份、改性蒙脫土 2份、納米炭黑1.8份、納米二氧化鈦1.3份、聚辛乙二醇單十八醚
0.65份、乙醇10份、N，N-二甲基甲酰胺20份、N，N-二甲基乙酰胺10份、二甲基亞砜5份、丙酮20份、聚乙二醇20001份、聚乙二醇4000 I份、聚乙二醇20000 1.8份；
[0033]其中，所述改性蒙脫土按照以下工藝進(jìn)行制備:將蒙脫土酸化后加入正己醇中，攪拌均勻形成懸浮液，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后加入六水合硝酸鈷，其中，蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、六水合硝酸鈷的重量比為12:2:6，在室溫下攪拌均勻，然后在130°C進(jìn)行回流反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，經(jīng)離心、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土；
[0034]所述金紅石型納米二氧化鈦，且平均粒徑為40nm;
[0035]所述聚偏氟乙烯的分子量為70萬(wàn)。
[0036]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯20-35份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯啦咯烷酮)三元共聚物2-8份、2-甲基丙烯酸羥乙酯2-5份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿1-3份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素2-10份、聚氧乙烯接枝聚丙稀腈0.5-2份、改性蒙脫土 1-3.5份、納米炭黑0.5-2份、納米二氧化鈦0.3-1.5份、聚辛乙二醇單十八醚0.2-1份、溶劑60-80份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，所述改性蒙脫土按照以下工藝進(jìn)行制備:將蒙脫土酸化后加入正己醇中，攪拌均勻形成懸浮液，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后加入六水合硝酸鈷，在室溫下攪拌均勻，然后進(jìn)行回流反應(yīng)10_20h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫，經(jīng)離心、洗滌、干燥得到所述改性蒙脫土。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，蒙脫土、硅烷偶聯(lián)劑、六水合硝酸鈷的重量比為10-15:1-3:5-8。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，回流反應(yīng)的溫度為 120-135°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，所述納米二氧化鈦為金紅石型納米二氧化鈦，且平均粒徑為30_50nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，所述溶劑為乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、丙酮中的一種或者多種的混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，其原料中還包括2-5重量份的聚乙二醇。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，所述聚乙二醇為聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇20000中的一種或者多種的混合物。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，所述的聚偏氟乙稀的分子量為50-85萬(wàn)。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述抗菌耐污性聚偏氟乙烯復(fù)合膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚偏氟乙烯30份、聚(丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮)三元共聚物5.6份、2-甲基丙烯酸羥乙酯3.2份、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿2.5份、鄰苯二甲酸醋酸纖維素7份、聚氧乙烯接枝聚丙烯腈1.4份、改性蒙脫土 2份、納米炭黑1.8份、納米二氧化鈦1.3份、聚辛乙二醇單十八醚0.65份、溶劑65份。
【文檔編號(hào)】B01D67/00GK105903360SQ201610437337
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】魏松
【申請(qǐng)人】安慶市天虹新型材料科技有限公司