一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜及其製備方法

2023-05-29 16:33:26 2

專利名稱：一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜及其製備方法
技術領域：
本發明屬於共混膜及其製備領域，特別涉及一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜及其製備方法。
背景技術：
採用聚氯乙烯(PVC)作為制膜材料已有許多文獻和專利報導。趙方波、謝榮華、張曉輝等人報導了親水性聚氯乙烯膜及其製備方法(申請號CN101513593)，其製備技術是採用聚氯乙烯、溶解聚氯乙烯溶劑、乙酸乙烯酯、納米氧化鋁、成孔劑和六偏磷酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉或檸檬酸，按照重量百分比製成；朱芳琴等人報導了一種聚氯乙烯中空纖維膜及其製備方法(申請號CN102343222A)，其製備技術是首先合成苯乙烯-醋酸乙烯-馬來酸單聚乙二醇單甲醚酯聚合物，再將聚氯乙烯膜材料與該聚合物混合均勻，然後將此兩者的混合物、致孔劑及鑄膜液用溶劑混合配製鑄膜液，將鑄膜液在20°C -60°C溫度下與內凝膠介質同時通過噴頭噴出，在溼度為50% -60%的空氣中停留2-lOs，然後勻速浸入 200C -30°C的外凝膠介質凝固浴中，成形後在20°C -30°C的外凝膠介質中浸泡8h以上，SP 獲得中空纖維膜；趙方波、邱峰、謝榮華等人報導了載銀納米二氧化鈦/聚氯乙烯膜及其製備方法(申請號CN102114389A)，其製備技術是以N-N二甲基乙醯胺為溶劑，六偏磷酸鈉為分散劑，聚乙烯吡咯烷酮為成孔劑和乙醇溶液為凝固液，並以聚氯乙烯和載銀納米二氧化鈦為原料製得；彭躍蓮，劉淑秀，隋燕等人報導了高通量聚氯乙烯共混分離膜及其製備方法 (申請號CN1562451)，其製備技術是由聚乙烯醇縮醛類高聚物或者滷烯-脂肪酸烯類醇解物與聚氯乙烯以質量比I : 9-9 I共溶於質量百分比為66-87%有機溶劑，再添加質量百分比0. 01-8%的無機添加劑或者質量百分比1-20%的有機添加劑溶解得到共混溶液後熟化、流延成膜、蒸發後放入凝膠浴中，自動剝離後得到高通量聚氯乙烯共混分離膜。高素蓮等人報導了聚氯乙烯/醋酸纖維素合金納濾膜的研製及其界面性能表徵的文獻，但其只是用這兩種材料的共混溶液製作填料柱的填料而不是製成平板膜來研究。而聚氯乙烯/醋酸纖維素共混膜的專利未見報導。醋酸纖維素(CA)親水性好，抗汙染性能強，但是不耐酸鹼和生物浸蝕。而聚氯乙烯(PVC)物化穩定性好，耐酸鹼和生物浸蝕，但是疏水性太強，易被油脂、蛋白質等有機物汙染。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜及其製備方法，製備方法工藝簡單，成本低，易於工業化；共混膜通透性能好，水通量高，強度高，具有較好的抗破壞性能，有良好的應用前景。本發明的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜，共混膜由質量比9 : I I : 9的聚氯乙烯和醋酸纖維素組成。所述共混膜厚度為100 640 u m, 0. 18MPa壓力下純水通量為2602. 51 5361. 06L m 2 h S 拉伸強度為 112. 8 ~ 477. IN cm 2。本發明的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜的製備方法，包括(I)將聚氯乙烯和醋酸纖維素按質量比9 : I I : 9溶於溶劑中，在90°C下攪拌直至溶解，靜置、脫泡得鑄膜液；(2)在室溫、鑄膜液溫度為90°C以及環境溼度為55%的條件下，將上述鑄膜液傾倒在玻璃板上，刮製成液態薄膜，然後放入10 25°C的水浴中，待薄膜脫落後從水浴中取出，用蒸餾水洗滌，再用甘油水溶液浸泡，自然乾燥，即得。所述步驟⑴中的溶劑為二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一種或幾種。所述步驟(I)中聚氯乙烯和醋酸纖維素總質量百分比濃度為10% 16%，溶劑質量百分比濃度為84 90%。所述步驟(2)中的液態薄膜厚度為0. I 0. 64mm。 所述步驟(2)中的甘油水溶液的濃度為50vol%。有益.效果(I)本發明工藝簡單，成本低，易於工業化；(2)本發明製備的共混膜通透性能好，水通量高，強度高，具有較好的抗破壞性能， 有良好的應用前景。


圖I為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，純 PVC膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖2為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，純 CA膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖3為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為9 I的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖4為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為8 2的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖5為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為7 3的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖6為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為6 4的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖7為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為5 5的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖8為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為4 6的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖9為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為3 7的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖；圖10為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為2 8的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖11為聚合物含量為16wt%，凝膠浴溫度為10 25°C，鑄膜液溫度為90°C時，質量比為I : 9的PVC/CA共混膜的斷面結構電鏡掃描圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例I
將總質量濃度為14wt%的聚氯乙烯和醋酸纖維素加入到質量濃度為86wt%的N， N-二甲基乙醯胺中，放置到水浴鍋中恆溫90°C下攪拌直至完全溶解，再靜置、脫泡，得鑄膜液，備用；潔淨的玻璃板、玻璃棒和鑄膜液的溫度保持一致，將配製好的鑄膜液傾倒在玻璃板上，用玻璃棒刮製成厚度為0. 2mm的液態薄膜，隨即放入10 25°C水浴中成膜，待薄膜脫落後從水浴中取出，用蒸餾水充分洗滌、浸泡除去殘留在膜中的溶劑，再用50Vol%的甘油水溶液浸泡24h，最後取出在空氣中自然晾乾。上述方法所述聚氯乙烯/醋酸纖維素的質量比分別為10/0，9/1，8/2，7/3，6/4， 5/5，4/6，3/7，2/8，1/9，0/10，所刮制的平板膜在0. 18MPa壓力下測定其純水通量，所得的純水通量(L JiT2 h_1)相應值分別為 7. 04，9. 10,163. 76,614. 68,1930. 37,16933. 70， 147449. 93,80543. 48,31049. 17,201. 61,21. 80 ;拉伸強度(N .cnT2)相應值分別為 477. 05， 286. 06，243. 03，199. 37，175. 19，174. 48，142. 19，162. 32，112. 76，160. 29，192. 92。結果表明，聚氯乙烯醋酸纖維素的質量比為7/3的平板膜綜合性能最好。進一步分別測定聚氯乙烯/醋酸纖維素的質量比為10/0，9/1，8/2，7/3,0/10平板膜表面的接觸角，所得的接觸角數據為70. 69° ,66. 33° ,58. 27° ,55. 57° ,50. 48°。結果表明，共混膜的親水性比PVC膜的親水性好，CA的加入改善了 PVC膜的親水性。
權利要求
1.一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜，其特徵在於共混膜由質量比9 : I I : 9的聚氯乙烯和醋酸纖維素組成。
2.根據權利要求I所述的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜，其特徵在於所述共混膜厚度為100 640um,0. 18MPa壓力下純水通量為2602. 51 5361. 06L ra2 h'拉伸強度為 112. 8 ~ 477. IN CnT2。
3.一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜的製備方法，包括(1)將聚氯乙烯和醋酸纖維素按質量比9: I I : 9溶於溶劑中，在90°C下攪拌直至溶解，靜置、脫泡得鑄膜液；(2)在室溫、鑄膜液溫度為90°C以及環境溼度為55%的條件下，將上述鑄膜液傾倒在玻璃板上，刮製成液態薄 膜，然後放入10 25°C的水浴中，待薄膜脫落後從水浴中取出，用蒸餾水洗滌，再用甘油水溶液浸泡，自然乾燥，即得。
4.根據權利要求3所述的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜的製備方法，其特徵在於所述步驟⑴中的溶劑為二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一種或幾種。
5.根據權利要求3所述的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜的製備方法，其特徵在於所述步驟(I)中聚氯乙烯和醋酸纖維素總質量百分比濃度為10% 16%，溶劑質量百分比濃度為84 90%。
6.根據權利要求3所述的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜的製備方法，其特徵在於所述步驟(2)中的液態薄膜厚度為0. I 0. 64_。
7.根據權利要求3所述的一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜的製備方法，其特徵在於所述步驟(2)中的甘油水溶液的濃度為50vol%。
全文摘要
本發明涉及一種聚氯乙烯和醋酸纖維素共混膜及其製備方法，共混膜由質量比9∶1～1∶9的聚氯乙烯和醋酸纖維素組成。製備方法包括(1)將聚氯乙烯和醋酸纖維素溶於溶劑中，攪拌直至溶解，靜置、脫泡得鑄膜液；(2)將上述鑄膜液傾倒在玻璃板上，刮製成液態薄膜，然後放入水浴中，待薄膜脫落後從水浴中取出，用蒸餾水洗滌，再用甘油水溶液浸泡，自然乾燥，即得。本發明工藝簡單，成本低，易於工業化；本發明製備的共混膜通透性能好，水通量高，強度高，具有較好的抗破壞性能，有良好的應用前景。
文檔編號B01D71/16GK102614785SQ20121010639
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者嚴麗, 李玉龍, 王軍, 陳高升 申請人:東華大學