一种连续化制备聚偏氟乙烯中空纤维膜的方法

技术特征：
1.一种连续化制备聚偏氟乙烯中空纤维膜的方法，包括以下步骤：(1)制备成膜体系，包括：1)将成孔剂充分溶于水中形成水溶液，然后向该水溶液中加入无机添加剂，使其分散均匀，得到混合物液体中；2)将所述混合物液体在真空烘箱中充分干燥，得到混合物；3)通过高速粉碎机将聚偏氟乙烯、有机添加剂和所述混合物混合均匀、造粒，得到成膜体系；其中，成膜体系原料的质量百分比组成为：聚偏氟乙烯40-60wt％，有机添加剂和无机添加剂10-30wt％，成孔剂10-30wt％；所述有机添加剂采用与聚偏氟乙烯的相容性较差、分解温度高于熔融纺丝温度且玻璃化转变温度高于拉伸温度的刚性聚合物；所述无机添加剂采用二维层片状结构的纳米材料；所述成孔剂为水溶性的聚氧化乙烯；(2)制备初生中空纤维膜：用双螺杆挤出机将步骤1)得到的成膜体系经中空喷丝组件在180-260℃的纺丝温度下进行熔融纺丝，纺丝熔体固化后牵引进入热拉伸机中进行连续拉伸，形成界面孔，拉伸倍数为0.5-5，经卷绕收集得到初生中空纤维膜；(3)制备聚偏氟乙烯中空纤维膜：将所述初生中空纤维膜浸泡于水中，震荡清洗去除成孔剂，得到聚偏氟乙烯中空纤维膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述有机添加剂用量为9.7-29.9wt％，所述无机添加剂和量为0.1-0.3wt％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述有机添加剂用量为12-26wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述有机添加剂为聚砜；所述无机添加剂为石墨烯。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，成膜体系原料中各组分均为粉末状。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述纺丝熔体经空气冷却固化。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述热拉伸机包括两个热辊，其温度在25-180℃之间可调。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤2)中，纺丝熔体在热拉伸机中的拉伸温度为60-130℃，优选为80-130℃。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，拉伸倍数为1-2倍。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述成孔剂溶于水中形成水溶液的浓度为20-50g/l。

技术总结
本发明公开了一种连续化制备聚偏氟乙烯中空纤维膜的方法，包括：将聚偏氟乙烯、复合添加剂和成孔剂混合均匀得到成膜体系；将成膜体系经双螺杆挤出机定量挤出造粒并进行熔融纺丝，将冷却到一定温度的纺丝熔体牵引进入恒温拉伸机中进行连续拉伸，得到初生中空纤维膜；将初生中空纤维膜在水中震荡清洗去除水溶性大分子成孔剂，得到PVDF中空纤维膜。本方法采用熔融纺丝连续拉伸法制膜，利用聚偏氟乙烯和复合添加剂相容性较差的特点，通过拉伸产生多重界面孔，提高膜的通透性，而且可实现连续大规模制备PVDF中空纤维膜；制膜过程中不需要使用任何有机溶剂和稀释剂，绿色环保。绿色环保。绿色环保。


技术研发人员：冀大伟 肖长发 王娩宁 陈凯凯 王琦铭 王纯 薛昊龙
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/11/15