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专利号: 2021100539341
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种原位聚合离子交联固定纳米粒子制备PVDF超双亲油水分离膜的方法,其特征在于:包括下述步骤:

1)将聚偏氟乙烯高分子膜基材溶于有机溶剂中,在85℃下搅拌溶解,其质量百分数为

12~15%;

2)每100g溶液中先添加亲水物质α‑甲基丙烯酸0.03~0.05mmol和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.03~0.04mmol,加入溶液中搅拌溶解;之后将引发剂2,2‑偶氮二异丁腈

0.04~0.08g添加进入上述混合液中在搅拌溶解;

3)得到的PVDF铸膜液需要静置除泡,通过刮刀在平板上或中空纤维底模上涂布制备液态原膜并放入凝固浴中,经过原位聚合离子交联直接将纳米粒子固定在膜表面与孔道中获得多孔超双亲油水分离的PVDF膜。

2.如权利要求1所述的一种原位聚合离子交联固定纳米粒子制备PVDF超双亲油水分离膜的方法,其特征在于:步骤3)中的凝固浴为Zn,Si,Ti,Al等一种或多种元素的氧化物溶胶的水溶液,优选SiO2溶胶的水溶液,质量分数5‑10%,进行相转化时间为20min,膜干燥温度为85℃。

3.如权利要求1所述的一种原位聚合离子交联固定纳米粒子制备PVDF超双亲油水分离膜的方法,其特征在于:步骤2)中,其他物质混合在氮气氛围下搅拌30min后,将引发剂2,2‑偶氮二异丁腈加入混合溶液中;步骤2)中,加入引发剂后,在氮气氛围85℃下搅拌反应10‑

12h,然后进入步骤3)。

4.如权利要求1所述的一种原位聚合离子交联固定纳米粒子制备PVDF超双亲油水分离膜的方法,其特征在于:步骤1)中有机溶剂为磷酸三乙酯、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或多种混合液。

5.如权利要求1所述的一种原位聚合离子交联固定纳米粒子制备PVDF超双亲油水分离膜的方法,其特征在于:步骤3)中刮膜的要求,环境温度23±1℃,湿度38±2%,刮膜厚度

300μm。

6.一种权利要求1所述方法制备的PVDF超双亲油水分离膜,其特征在于:包含:聚合物支撑层、在其上的多孔聚合物分离层和在分离层上的同时具有带有阴离子基团聚合物、带有阳离子的聚合物和均匀分布的无机纳米颗粒组成的表面微纳米粗糙结构。

7.如权利要求6所述的PVDF超双亲油水分离膜,其特征在于:所述聚合物支撑层为由聚酯、聚烯烃、尼龙等聚合物中的一种或多种组成的纤维无纺布或纺织材料组成,其厚度为

30‑300微米。

8.如权利要求6所述的PVDF超双亲油水分离膜,其特征在于:所述多孔聚合物分离层由含氟聚合物、聚烯烃、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈的一种或多种构成,其表征分离孔径大小约为

0.01‑10微米。

9.如权利要求6所述的PVDF超双亲油水分离膜,其特征在于:所述多孔聚合物分离层上的带有阴离子基团聚合物的阴离子离子基团包括磺酸根(‑SO3‑),羧酸根(‑CO2‑),膦酸根和羟基(‑OH)解离形成的一种或多种阴离子;所述多孔聚合物分离层上的带有阳离子基团聚合物的阳离子基团包括由‑NR3(+),‑PR4(+)等的一种或几种,R代表为‑H或碳原子在1‑30的烷基或芳香有机基团一种或多种共存。

10.如权利要求6所述的PVDF超双亲油水分离膜,其特征在于:所述多孔聚合物分离层上均匀分布的无机纳米颗粒微纳结构由包含有Zn,Si,Ti,Al等一种或多种元素的氧化物。