專利名稱：Pvdf/tpee/pes三元共混中空纖維超濾膜及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種PVDF/TPEE/PES三元共混中空纖維超濾膜及制備方法，本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚偏氟乙烯(PVDF)是一種結(jié)晶性聚合物，具有很好的力學強度，突出的抗紫外線和耐氣候老化的特性，另外它還有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，是目前比較優(yōu)良的膜材料。但單一組分的PVDF中空纖維超濾膜在使用過程中存在以下問題=(I)PVDF超濾膜親水性差，易污染；膜的水通量與截留率不能同時提高；(3)膜的力學強度不高，從而在使用過程中易發(fā)生斷絲。聚酯(TPEE)(熱塑性聚酯彈性體)是含有聚酯硬段和聚醚軟段的嵌段共聚物。其中聚醚軟段和未結(jié)晶的聚酯形成無定形相聚酯硬段部分結(jié)晶形成結(jié)晶微區(qū)，起物理交聯(lián)點的作用。TPEE具有橡膠的彈性和工程塑料的強度；軟段賦予它彈性，使它象橡膠；硬段賦予它加工性能，使它象塑料；與橡膠相比，它具有更好的加工性能和更長的使用壽命；與工程料相比，同樣具有強度高的特點，而柔韌性和動態(tài)力學性能更好。同時，具有很好的親水性能，與PVDF能很好地相容，可彌補其親水性差，易污染等缺點。聚醚砜PES是一種含有芳香環(huán)的高聚物，具有良好的剛性、機械強度、耐酸堿性能、抗壓密性、化學穩(wěn)定性、耐熱性(可在0 — 100°C范圍內(nèi)使用)、PH適用范圍廣以及較高的抗氧化和抗氯性能等優(yōu)點，但單一成分制得的纖維膜使用時仍存在缺陷；中國專利文獻 CN1375351公開一種共混聚醚砜中空纖維透析膜的制造方法，其使用聚醚砜為主要制膜材料，并使用其它高聚物進行共混制得。通過上述分析可知，上述各聚合物分別制得的纖維膜，使用過程中有很多問題，而本發(fā)明人是用上述多種聚合物共混改性，制成PVDF/TPEE/PES共混中空纖維膜，故才有本發(fā)明的提出。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種提供一種具有高強度、高水通量和高抗污的PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜，由于它保留了每種聚合物的優(yōu)良特性，在適宜條件下可解決剛性、韌性、抗污染能力、水通量、截留率相互制約的矛盾。為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種三元共混中空纖維超濾膜，以重量百分比計包括以下組分
a、共混聚合物16-25%；
b、親水改性劑5-10%；
c、成孔劑6-10%；
d、溶劑65-75% ；
其中，所述的共混聚合物為PVDF、TPEE, PES組成。
進一步，所述的共混聚合物由PVDF、TPEE和PES組成，以重量百分比計，共混比為 10-20% 5-15% 1-8%ο進一步，所述的親水性改性劑是聚乙二醇PEG、聚乙烯吡咯烷硐PVP、丙二醇中一種或幾種。進一步，所述成孔劑是氯化鋰、一水合氯化鋰、丙酮、水中的一種或幾種。 進一步，所述的溶劑是二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMAC，N, N- 二甲基吡咯烷酮NMP，二甲基亞砜DMSO中的一種或幾種。一種PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜的制備方法，步驟如下將上述混合物在60-90°C加熱攪拌，溶解均勻制得鑄膜液，在一定真空狀態(tài)下，30-60°C脫泡3-他，通過中空纖維紡絲機紡絲，然后進入外凝固浴中，溶劑和成孔劑進入凝固液相，聚合物及親水劑作為聚合物富相而凝固，形成中空纖維超濾膜。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明配方簡單，用本發(fā)明方法所制得的PVDF/TPEE/PES 三元共混中空纖維超濾膜具有更強的韌性、剛性、耐化學性、耐熱性、抗污染性能、水通量明顯提高，而截留率不致下降。本發(fā)明方法所制得的PVDF/TPEE/PES中空纖維超濾膜抗壓能力強，適用于外壓運行式超濾膜組件，可應用印染、電鍍、固含物高的江河地表水深度凈化處理，另外可廣泛應用于醫(yī)藥、化工、飲料、食品、污水處理等眾多行業(yè)。
具體實施例方式通過對以下實施例將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實施例一種三元共混中空纖維超濾膜，以重量百分比計包括以下組分
a、共混聚合物16-25%；
b、親水改性劑5-10%；
c、成孔劑6-10%；
d、溶劑65-75% ；
其中，所述的共混聚合物由PVDF、TPEE和PES組成，以重量百分比計，共混比為10-20% 5-15% 1-8%。；親水性改性劑是聚乙二醇PEG、聚乙烯吡咯烷硐PVP、丙二醇中一種或幾種； 成孔劑是氯化鋰、一水合氯化鋰、丙酮、水中的一種或幾種；溶劑是二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMAC，N, N- 二甲基吡咯烷酮NMP，二甲基亞砜DMSO中的一種或幾種。一種PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜的制備方法，步驟如下
以重量比計，先稱取16-25%的共混聚合物，倒入反應釜中，再依次加入5-10%的親水改性劑、6-10%的成孔劑及65-75%的溶劑，在60-90°C恒溫攪拌3_8h，充分溶解；在30_60°C水浴中恒溫靜置l_4h，真空脫泡，可得到標準鑄膜液；鑄膜液在0. 20-0. 35Mpa的壓力下經(jīng)過特制的紡絲噴頭擠出，在空氣中豎直移動5-lOcm后進入凝固??；凝固浴由純水組成，溫度在10-40°C ；調(diào)節(jié)繞絲輪轉(zhuǎn)速，紡絲速度控制在12m/min，可得到PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜。本發(fā)明公開一種PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜及其制備方法，所述PVDF/ TPEE/PES共混中空纖維超濾膜孔徑在0. 01-0. 1 μ m。所述PVDF/TPEE/PES共混中空纖維膜的主要成份為聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酯(TPEE)、聚醚砜PES、親水改性劑、成孔劑。本發(fā)明方法所制得的PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜，綜合三種高聚物的特點，不僅強度大、韌性好，耐熱性好、抗污染性能優(yōu)良，通量大。通過以下實施方式(實施例1、對比實施例1及對比實施例2 )對比，更能說明PVDF/ TPEE/PES共混中空纖維膜具有的優(yōu)勢，具體如下
實施例1
按下列組分和組成配料:PVDF 10% ；TPEE 10% ；PES 2% ；PEG-400 6. 0% ；LiCl 3% ；DMAc 69%。將上述原料加入溶解器中，在70°C加熱攪拌，溶解均勻制得鑄膜液，真空條件下脫泡 4h，制得標準鑄膜液；鑄膜液在0. 35Mpa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣停留2_3s后， 再進入25°C的純水凝固浴，浸泡2天以上后取出，清水洗去膜絲上殘留物及細菌，然后用 30%的丙三醇進行保孔處理，浸泡M小時，晾干即可得PVDF/TPEE/PES三元共混中空纖維超濾膜。在室溫條件下，利用拉伸強度測定儀對膜進行斷裂強度測定。測得膜的強度為15Mpa， 拉伸倍數(shù)5倍。純水通量為400LMH，牛血清蛋白截留率90% ； 對比實施例1
按下列組分和組成配料:PVDF 10% ；TPEE 10% ；PEG-400 6. 0% ；LiCl 3% ；DMAc 71%。將上述原料加入溶解器中，在70°C加熱攪拌，溶解均勻制得鑄膜液，真空條件下脫泡4h，制得標準鑄膜液；鑄膜液在0. 35Mpa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣停留2-3s后，再進入 250C的純水凝固浴，浸泡2天以上后取出，清水洗去膜絲上殘留物及細菌，然后用30%的丙三醇進行保孔處理，浸泡M小時，晾干即可得PVDF/TPEE/PES三元共混中空纖維超濾膜。在室溫條件下，利用拉伸強度測定儀對膜進行斷裂強度測定。測得膜的強度為lOMpa，拉伸倍數(shù)6倍。純水通量為450LMH，牛血清蛋白截留率90% ； 對比實施例2
按下列組分和組成配料PVDF 18% ；PES 2% ；PEG-400 6. 0% ；LiCl 3% ；DMAc 71%。將上述原料加入溶解器中，在70°C加熱攪拌，溶解均勻制得鑄膜液，真空條件下脫泡4h，制得標準鑄膜液；鑄膜液在0. 35Mpa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣停留2-3s后，再進入 25°C的純水凝固浴，浸泡2天以上后取出，清水洗去膜絲上殘留物及細菌，然后用30%的丙三醇進行?？滋幚恚軲小時，晾干即可得PVDF /PES 二元共混中空纖維超濾膜。在室溫條件下，利用拉伸強度測定儀對膜進行斷裂強度測定。測得膜的強度為lOMpa，拉伸倍數(shù) 1倍。純水通量為300LMH，牛血清蛋白截留率90%。以上所記載，僅為利用本創(chuàng)作技術(shù)內(nèi)容的實施例，任何熟悉本項工藝者運用本創(chuàng)作所做的改變、變化，皆屬本創(chuàng)作主張的專利范圍，而不限于實施例所揭示者。
權(quán)利要求
1.一種三元共混中空纖維超濾膜，其特征在于以重量百分比計包括以下組分a、共混聚合物16-25%；b、親水改性劑5-10%；C、成孔劑6-10% ；d、溶劑 65-75% ；其中，所述的共混聚合物為PVDF、TPEE, PES組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元共混中空纖維超濾膜，其特征在于所述的共混聚合物由PVDF、TPEE和PES組成，以重量百分比計，共混比為10-20% :5_15% :2_5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元共混中空纖維超濾膜，其特征在于所述的親水性改性劑是聚乙二醇PEG、聚乙烯吡咯烷硐PVP、丙二醇中一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元共混中空纖維超濾膜，其特征在于所述成孔劑是氯化鋰、一水合氯化鋰、丙酮、水中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元共混中空纖維超濾膜，其特征在于所述的溶劑是二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMAC，N，N- 二甲基吡咯烷酮NMP，二甲基亞砜DMSO中的一種或幾種。
6.權(quán)利要求1至5三元共混中空纖維超濾膜的制備方法，其步驟如下以重量比計， 先稱取16-25%的共混聚合物，倒入反應釜中，再依次加入5-10%的親水改性劑、6-10%的成孔劑及65-75%的溶劑，在60-90°C恒溫攪拌3_8h，充分溶解；在30_60°C水浴中恒溫靜置 l_4h，真空脫泡，可得到標準鑄膜液；鑄膜液在0. 20-0. 35Mpa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出， 在空氣中停留2-3s后進入凝固浴；凝固浴由純水組成，溫度在10-40°C ；調(diào)節(jié)繞絲輪轉(zhuǎn)速， 紡絲速度控制在12m/min，可得到PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜及其制備方法，所述PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜孔徑在0.01-0.1μm。本發(fā)明的主要成份為聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酯(TPEE)、聚醚砜PES、親水改性劑、成孔劑，利用本發(fā)明方法所制得的PVDF/TPEE/PES共混中空纖維超濾膜，綜合三種高聚物的特點，不僅強度大、韌性好，耐熱性好、抗污染性能優(yōu)良，通量大。
文檔編號B01D71/34GK102151500SQ20111005380
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者任以偉, 伍嬋嬋, 張燕玲, 王俊川 申請人:廈門綠邦膜技術(shù)有限公司