專利名稱：一種高分子分離膜及其制備方法
技術領域：
本發明涉及膜材料技術領域，尤其涉及一種高分子分離膜及其制備方法。
背景技術：
膜分離技術是指不同粒徑分子的混合物通過半透膜實現選擇性分離的技術，具有 在常溫下操作、無相態變化、高效節能、環保等特點，廣泛應用于紡織、化工、電力、食品、冶 金、石油、機械、生物等領域，尤其適用于分離金屬或有機物。現有技術已經公開了多種用于分離金屬或有機物的分離膜，如支撐液膜、乳化液 膜等。但是乳化液膜需要進行制乳、破乳等繁雜操作，且成本較高；支撐液膜雖然具有較高 的傳質速率和良好的選擇性，但是支撐液膜主要是通過將成型的微孔膜材料浸泡在含有萃 取劑和稀釋劑的溶液中制成的，萃取劑和稀釋劑主要存在于原微孔膜的孔道中，易流失，從 而影響支撐液膜的穩定性和使用壽命。同時，流失的萃取劑和稀釋劑會污染原料液和解析 液。現有技術也公開了多種復合膜用于金屬或有機物的分離，如將三醋酸纖維酯或聚 氯乙烯等支撐膜溶解于溶劑中，然后與萃取劑和增塑劑混合，將溶劑揮發后得到含有萃取 劑和增塑劑的復合膜。其中，常用的增塑劑為2-硝基苯辛基醚、2-硝基苯戊基醚、鄰苯二 甲酸二辛酯和三-(2-乙基己基)磷酸酯等分子類型的試劑(L.D.Nghiem，et al. ,Journal of Membrane Science，2006，281，7)。分子類型的增塑劑揮發性較高，在制備成復合膜的過 程中易隨膜溶劑揮發，會降低復合膜對金屬或有機物的分離效果。

發明內容
有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種高分子分離膜及其制備方 法，本發明提供的高分子分離膜用于分離金屬離子時，具有良好的分離效果，且環境適應性 較強。本發明提供了一種高分子分離膜，包括聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑和增塑劑；所述萃取劑和增塑劑分散在所述聚偏氟乙烯微孔膜內；其中，所述增塑劑為1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3_ 二烷基咪唑氟磷酸鹽；所述萃取劑為季鱗鹽類萃取劑或季銨鹽類萃取劑。優選的，所述聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑和增塑劑的質量比為1 0.01 1. 2 0. 3 0. 4。優選的，所述增塑劑為1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-辛基-3-甲基咪唑六氟 磷酸或1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸。優選的，所述季鱗鹽類萃取劑為十四烷基三辛基鱗二 _ (2，2，4-三甲基戊基)膦酸酯。優選的，所述季銨鹽類萃取劑為氯化三烷基甲基銨、三烷基甲基銨二 _(2，2，4_三甲基戊基)亞膦酸、三烷基甲基銨二 -(2-乙基己基)膦酸酯或三烷基甲基銨二 -(2-乙基 己基)膦酸二酯。本發明還提供了一種高分子分離膜的制備方法，包括a)將聚偏氟乙烯、膜溶劑、增塑劑和萃取劑混合，攪拌后加熱，得到鑄膜液，所述增 塑劑為1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3-二烷基咪唑氟磷酸鹽，所述萃取劑為季鱗鹽類萃 取劑或季銨鹽類萃取劑；
b)將所述鑄膜液刮制于載體上，固化后得到初生膜；c)去除所述初生膜中的膜溶劑，干燥后得到高分子分離膜。優選的，所述步驟a)具體包括將聚偏氟乙烯、膜溶劑、增塑劑和萃取劑混合，得到第一混合液；將所述第一混合液25°C攪拌3min 5min，升溫至35°C 45°C加熱2 4天，得 到第二混合液；將所述第二混合液25°C攪拌25min 40min，升溫至35°C 45°C加熱8min 15min，得到鑄膜液。優選的，所述步驟a)中，所述聚偏氟乙烯、萃取劑和增塑劑的質量比為 1 0. 01 1. 2 0. 3 0. 4。優選的，所述聚偏氟乙烯的分子量為800000 1200000。優選的，所述增塑劑為1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-辛基-3-甲基咪唑六氟 磷酸或1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸。與現有技術相比，本發明提供的高分子分離膜包括聚偏氟乙烯微孔膜，分散在聚 偏氟乙烯微孔膜內的增塑劑和萃取劑，其中，聚偏氟乙烯微孔膜為基質材料，具有高疏水 性、高化學穩定性、高熱穩定性和良好的機械性能，使高分子分離膜具有良好的性能；所述 增塑劑采用1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3_ 二烷基咪唑氟磷酸鹽，所述增塑劑為離子液 體，可以提高金屬離子在膜內的傳輸速率，從而獲得更好的金屬分離效率，同時，離子液體 不揮發，不會影響高分子分離膜的性能；萃取劑為季鱗鹽類萃取劑或季銨鹽類萃取劑，通過 萃取將金屬離子從原料液中分離。因此，本發明提供的高分子分離膜用于分離金屬離子時， 具有良好的分離效果，且可以在較強的酸堿環境中使用，環境適應性較強。同時，本發明通 過將聚偏氟乙烯、膜溶劑、萃取劑和增塑劑經過溶解、混合、刮膜、固化等步驟使所述增塑劑 和萃取劑分散在聚偏氟乙烯膜的內部，而非浸潤在膜的孔道中，因此萃取劑和增塑劑不易 流失，不會影響膜的穩定性和使用壽命，也不會對原料液或解析液造成污染。


圖1為本發明實施例1提供的聚偏氟乙烯分離膜的電鏡照片；圖2為本發明實施例使用的膜分離裝置示意圖；圖3為本發明實施例提供的離子液體增塑劑濃度與滲透系數的曲線圖；圖4為本發明實施例提供的分離膜使用次數與滲透系數的柱狀圖；圖5為本發明比較例提供的不含增塑劑和萃取劑的聚偏氟乙烯膜的電鏡照片。
具體實施例方式本發明提供了一種高分子分離膜，包括聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑和增塑劑；所述萃取劑和增塑劑分散在所述聚偏氟乙烯微孔膜內；其中，所述增塑劑為1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3_ 二烷基咪唑氟磷酸鹽；所述萃取劑為季鱗鹽類萃取劑或季銨鹽類萃取劑。在本發明提供的高分子分離膜中，所述聚偏氟乙烯微孔膜為基質材料，具有高疏水性、高化學穩定性、高熱穩定性和良好的機械性能，從而得到的分離膜也具有上述優點。 本發明對所述聚偏氟乙烯微孔膜沒有特殊限制，優選為本領域技術人員熟知的聚偏氟乙烯 微孔膜。按照本發明，所述增塑劑采用1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3_ 二烷基咪唑氟磷酸 鹽，此類鹽為離子液體，本身具有無蒸汽壓、不揮發、熔點低、液程寬、穩定性高、可設計性好、 導熱導電性好等優點，用于金屬分離時，可以提高金屬在分離膜內的傳輸速率，從而獲得更好 的分離效率。所述增塑劑優選為1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸([C8mim] [BF4])、1_辛基-3-甲 基咪唑六氟磷酸([C8mim] [PF6])或1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([C4mim] [PF6])。本發明提供的高分子分離膜中還包括萃取劑，所述萃取劑通過與金屬離子形成絡 合物從而將金屬離子分離。按照本發明，所述萃取劑為季鱗鹽類萃取劑或季銨鹽類萃取劑， 優選為十四烷基三辛基鱗二 _(2，2，4_三甲基戊基)膦酸酯(商品名為Cyphos IL 104)、氯 化三烷基甲基銨(商品名為Aliquat 336)、三烷基甲基銨二 _(2，2，4_三甲基戊基)亞膦 酸(商品名為[A336] [C272])、三烷基甲基銨二-(2-乙基己基)膦酸酯(商品名為[A336] [P507])或三烷基甲基銨二-(2-乙基己基)膦酸二酯(商品名為[A336][P204])。其中， Cyphos IL104為季鱗鹽類萃取劑，其他為季銨鹽類萃取劑。在本發明提供的高分子分離膜中，所述聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑和增塑劑的質 量比優選為1 0.01 1.2 0. 2 0. 6，更優選為1 0. 5 1. 2 0.3 0.4，最優選 為 1 0. 5 1 0. 3 0. 4。按照本發明，所述增塑劑和所述萃取劑分散于所述聚偏氟乙烯微孔膜內，而非浸 潤于聚偏氟乙烯微孔膜的膜孔內，因此，本發明提供的高分子分離膜中的萃取劑和增塑劑 不會流失，從而不會影響膜的穩定性和使用壽命，也不會造成污染。本發明還提供了一種高分子分離膜的制備方法，包括a)將聚偏氟乙烯、膜溶劑、增塑劑和萃取劑混合，攪拌后加熱，得到鑄膜液，所述增 塑劑為陰離子為氟硼酸根或氟磷酸根的1，3-二烷基咪唑鹽，所述萃取劑為季鱗鹽類萃取 劑或季銨鹽類萃取劑；b)將所述鑄膜液刮制于載體上，固化后得到初生膜；c)去除所述初生膜中的膜溶劑，干燥后得到高分子分離膜。首先將聚偏氟乙烯、膜溶劑、萃取劑和增塑劑混合，攪拌、加熱，使聚偏氟乙烯溶解 于膜溶劑中，并與萃取劑、增塑劑充分混合。為了使聚偏氟乙烯、萃取劑、增塑劑混合更均 勻，所述步驟a)優選包括以下步驟將聚偏氟乙烯、膜溶劑、增塑劑和萃取劑混合，得到第一混合液；將所述第一混合液25°C攪拌3min 5min，升溫至35°C 45°C加熱2 4天，得到第二混合液；將所述第二混合液25°C攪拌25min 40min，升溫至35°C 45°C加熱8min 15min，得到鑄膜液。按照本發明，所述聚偏氟乙烯的分子量優選為800000 1200000，更優選為 900000 1100000，最優選為 1000000 1050000得到鑄膜液后，將鑄膜液刮制于載體上，固化后得到初生膜，具體包括以下步驟20°C 30°C時將鑄膜液刮制于載體上，刮制后揮發IOs 30s ；將載體和載體上的鑄膜液一起放入凝固液中，使鑄膜液固化，得到初生膜。本發明對所述載體沒有特殊限制，可以為平滑的玻璃板或其他平滑的物體，目的 在于為成膜提供條件。按照本發明，所述膜溶劑優選為N，N- 二甲基甲酰胺。本發明對所述凝固液沒有特殊限制，優選為本領域技術人員熟知的凝固液。得到初生膜后，將初生膜中的膜溶劑除去，干燥后得到高分子分離膜。在本發明中，去除膜溶劑的方法包括但不限于將初生膜浸泡在去離子水中等。在本發明提供的方法中，聚偏氟乙烯在成膜過程中將增塑劑和萃取劑包覆于膜 內，通過固化將增塑劑和萃取劑相對固定在膜內，使之不易流失。同時，本發明采用的增塑 劑為離子液體，在成膜及固化過程中不揮發，從而提高金屬離子在膜內的傳輸速率，獲得更 好的金屬分離效率。得到高分子分離膜后，對所述膜進行電鏡掃描，可見中空、清晰的膜孔。將本發明 提供的高分子分離膜用于鉻、鐵等金屬離子分離時，環境適應性強，使用范圍廣，分離效果 好，且可循環使用。實驗表明，聚偏氟乙烯、增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Cyphos IL 104 得到的高分子分離膜在原料液中含0. 2mol/L的HCl時對鉻離子的滲透系數為19. 64ym/s, 在解析液為濃度為0. 2mol/L的NaOH溶液時對鉻離子的滲透系數為17. 01 μ m/s。為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的高分子分離膜及其制備 方法進行詳細描述。實施例1將0. 50g分子量為900000的聚偏氟乙烯粉末、5. OmLN, N- 二甲基甲酰胺、0. 42g離 子液體[C8mim] [BF4]和 0. 16g Cyphos IL 104 混合，25°C磁力攪拌 5min 后 40°C加熱 3 天， 再次25°C磁力攪拌30min后40°C加熱lOmin，得到鑄膜液；25°C時將鑄膜液刮制在平滑的 玻璃板上，刮制后揮發20s后，將玻璃板及其上的鑄膜液一起放入20°C的凝固液中，使鑄膜 液固化成膜自然浮起，得到初生膜；將所述初生膜放入去離子水中浸泡6h后除去N，N-二甲 基甲酰胺，得到包含增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Cyphos IL 104的聚偏氟乙烯分離膜。將所述聚偏氟乙烯分離膜置于電鏡下，得到如圖1所示的電鏡照片，圖1為本發明 實施例1提供的聚偏氟乙烯分離膜的電鏡照片。由圖1可知，增塑劑和萃取劑并未占據聚 偏氟乙烯的膜孔。實施例2將0. 50g分子量為1100000的聚偏氟乙烯粉末、5. OmLN, N- 二甲基甲酰胺、0. 42g 離子液體[C8mim] [PF6]和0. 16g Cyphos IL 104混合，25°C磁力攪拌5min后40°C加熱3 天，再次25°C磁力攪拌30min后40°C加熱lOmin，得到鑄膜液；25°C時將鑄膜液刮制在平滑的玻璃板上，刮制后揮發20s后，將玻璃板及其上的鑄膜液一起放入20°C的凝固液中，使鑄 膜液固化成膜自然浮起，得到初生膜；將所述初生膜放入去離子水中浸泡6h后除去N，N-二 甲基甲酰胺，得到包含增塑劑[C8mim] [PF6]和萃取劑Cyphos IL 104的聚偏氟乙烯分離膜。實施例3 按照實施例1的方法制備聚偏氟乙烯分離膜，加入離子液體[C8mim] [BF4]的質量 分別為 Og,0. 06g、0. 15g、0. 29g、0. 35g、0. 42g 和 0. 49g，得到含有萃取劑 Cyphos IL 104 和 不同質量的增塑劑[C8mim] [BF4]的聚偏氟乙烯分離膜；按照實施例2的方法制備聚偏氟乙烯分離膜，但加入的離子液體增塑劑為[C8mim] [PF6]，其加入質量分別為0g、0. 06g、0. 09g、0. 15g、0. 28g、0. 42g和0. 56g，得到含有萃取劑 Cyphos IL 104和不同質量的增塑劑[C8mim] [PF6]的聚偏氟乙烯分離膜；按照實施例2的方法制備聚偏氟乙烯分離膜，但加入的離子液體增塑劑為[C4mim] [PF6]，其加入質量分別為0g、0. 09g、0. 14g、0. 27g、0. 40g和0. 47g，得到含有萃取劑Cyphos IL 104和不同質量的增塑劑[C4mim] [PF6]的聚偏氟乙烯分離膜。實施例4按照實施例1的方法制備聚偏氟乙烯分離膜，但加入的萃取劑分別為0. 2mmol的 Cyphos IL 104、Aliquat 336、[A336] [C272]、[A336] [P507]和[A336] [P204]，分別得到含 有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Cyphos IL 104的聚偏氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Aliquat 336的聚偏氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑 [A336] [C272]的聚偏氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑[A336] [P507]的聚 偏氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑[A336] [P204]的聚偏氟乙烯分離膜。實施例5使用如圖2所示的膜分離裝置在25°C時進行Cr6+分離實驗，圖2為本發明實施例 使用的膜分離裝置示意圖，其中，1為原料液池，2為解析液池，3為分離膜固定位置，4為磁 力攪拌器。向解析液池2中加入90mL解析液，所述解析液為0. 05mol/L的NaOH溶液；將實施 例1制備的聚偏氟乙烯分離膜固定在膜分離裝置的3處，膜的有效接觸面積為7. 07cm2 ；向 原料液池1中加入90mL含100mg/L的Cr6+和不同濃度HCl的原料液，HCl的濃度分別為O、 0. 01mol/L、0. 10mol/L、0. 15mol/L 和 0. 20mol/L ；開啟磁力攪拌器 4，以 600 轉 / 分的速度 攪拌，使Cr6+遷移，分別得到膜對Cr6+的滲透系數，結果參見表1，表1為不同HCl濃度時本 發明實施例1制備的聚偏氟乙烯分離膜對Cr6+的滲透系數。表1不同HCl濃度時本發明實施例1制備的聚偏氟乙烯分離膜對Cr6+的滲透系數
HCl濃度(mol/L ) 滲透系數(μιη/s )
_7]_O_L77_
_O1Ol_^63_
可見，本發明實施例1提供的聚偏氟乙烯分離膜可以用于分離Cr6+，且可在較強的 酸性條件下使用，環境適應性較強、應用范圍較廣。實施例6以實施例2制備的聚偏氟乙烯膜為分離膜，按照實施例5的方法和步驟進行Cr6+ 分離實驗，結果參見表2，表2為不同HCl濃度時本發明實施例2制備的聚偏氟乙烯分離膜 對Cr6+的滲透系數。表2不同HCl濃度時本發明實施例制備的聚偏氟乙烯分離膜對Cr6+的滲透系數 可見，本發明實施例2提供的聚偏氟乙烯分離膜可以用于分離Cr6+，且可在較強的 酸性條件下使用，環境適應性較強、應用范圍較廣。實施例7使用如圖2所示的膜分離裝置在25°C時進行Cr6+分離實驗將實施例1制備的聚 偏氟乙烯分離膜固定在膜分離裝置的3處，膜的有效接觸面積為7. 07cm2 ；向原料液池1中 加入90mL含100mg/L的Cr6+和0. 10mol/L的HCl的原料液；向解析液池2中加入90mL不同 濃度的解析液，所述解析液分別為 0. 02mol/L、0. 05mol/L、0. 10mol/L、0. 15mol/L、0. 20mol/ L的NaOH溶液；開啟磁力攪拌器4，以600轉/分的速度攪拌，使Cr6+遷移，分別得到膜對 Cr6+的滲透系數，結果參見表3，表3為不同NaOH濃度時本發明實施例1制備的聚偏氟乙烯 分離膜對Cr6+的滲透系數。表3不同NaOH濃度時本發明實施例1制備的聚偏氟乙烯分離膜對Cr6+的滲透系 數NaOH農度(mol/L ) 滲透系數(μιη/s ) _002_12.86 - 可見，本發明實施例1提供的聚偏氟乙烯分離膜可以用于分離Cr6+，且可在較強的 堿性條件下使用，環境適應性較強、應用范圍較廣。實施例8以本發明實施例2制備的聚偏氟乙烯膜為分離膜，按照實施例7的方法和步驟進 行Cr6+分離實驗，結果參見表4，表4為不同NaOH濃度時本發明實施例2制備的聚偏氟乙 烯分離膜對Cr6+的滲透系數。表4不同NaOH濃度時本發明實施例2制備的聚偏氟乙烯分離膜對Cr6+的滲透系 數
NaOH濃度(mol/L ) 滲透系數(μηι/s ) 可見，本發明實施例2提供的聚偏氟乙烯分離膜可以用于分離Cr6+，且可在較強的 堿性條件下使用，環境適應性較強、應用范圍較廣。實施例9分別以實施例3制備的含有萃取劑Cyphos IL 104和不同質量的增塑劑[C8mim] [BF4]的聚偏氟乙烯分離膜、含有萃取劑Cyphos IL 104和不同質量的增塑劑[C8mim] [PF6] 的聚偏氟乙烯分離膜和含有萃取劑Cyphos IL 104和不同質量的增塑劑[C4mim] [PF6]的聚 偏氟乙烯分離膜為分離膜，使用圖2所示的分離裝置在25°C時進行Cr6+分離實驗，其中，向 原料液池1中加入90mL含有100mg/L的Cr6+和0. IOmol/L的HCl的原料液；向解析液池2 中加入90mL濃度為0. 05mol/L的NaOH溶液，開啟磁力攪拌器4，以600轉/分的速度攪拌， 使Cr6+遷移，分別得到各膜對Cr6+的滲透系數，結果參見圖3，圖3為本發明實施例提供的 離子液體增塑劑濃度與滲透系數的曲線圖，其中，a為離子液體增塑劑[C8mim] [BF4]濃度與 滲透系數的曲線，b為離子液體增塑劑[C8mim] [PF6]濃度與滲透系數的曲線，c為離子液體 增塑劑[C4mim] [PF6]濃度與滲透系數的曲線。實施例10
分別以實施例4制備的含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Cyphos IL 104的聚偏 氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Aliquat 336的聚偏氟乙烯分離膜、含 有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑[A336] [C272]的聚偏氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑[A336] [P507]的聚偏氟乙烯分離膜、含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑 [A336] [P204]的聚偏氟乙烯分離膜為分離膜，按照實施例9的方法和步驟進行Cr6+分離 實驗，結果參見表5，表5為本發明實施例4制備的含有不同萃取劑的聚偏氟乙烯分離膜對 Cr6+的滲透系數。表5本發明實施例4制備的含有不同萃取劑的聚偏氟乙烯分離膜對Cr6+的滲透系
數 實施例11以實施例1制備的聚偏氟乙烯分離膜為分離膜，使用圖2所示的分離裝置在25°C 時進行Cr6+分離實驗，其中，向原料液池1中加入90mL含有100mg/L的Cr6+和0. IOmol/L 的HCl的原料液；向解析液池2中加入90mL濃度為0. 20mol/L的NaOH溶液，開啟磁力攪拌 器4，以600轉/分的速度攪拌，使Cr6+遷移。分離完成后，更換相同濃度和體積的原料液 和解析液，不更換分離膜，繼續進行分離試驗，重復9次，結果參見圖4，圖4為本發明實施例 提供的分離膜使用次數與滲透系數的柱狀圖。由圖4可知，本發明提供的分離膜可以循環 使用，且分離效果較好。實施例12以實施例4制備的含有增塑劑[C8mim] [BF4]和萃取劑Aliquat 336的聚偏氟乙烯 分離膜為分離膜，使用圖2所示的分離裝置在25°C時進行Fe3+分離實驗，其中，向原料液池 1中加入90mL含有560mg/L的Fe3+的原料液；向解析液池2中加入90mL濃度為1. Omol/L 的HCl溶液，開啟磁力攪拌器4，以600轉/分的速度攪拌，使Fe3+遷移，得到分離膜對Fe3+的 滲透系數為0. 25 μ m/s。可見，本發明實施例提供的聚偏氟乙烯分離膜可以用于分離Fe3+。比較例1按照實施例1的方法和步驟制備聚偏氟乙烯膜，但是不加增塑劑和萃取劑，將所 述聚偏氟乙烯膜進行電鏡掃描，結果參見圖5，圖5為本發明比較例提供的不含增塑劑和萃 取劑的聚偏氟乙烯膜的電鏡照片。由圖1和圖5可知，離子液體增塑劑和萃取劑的加入改 變了聚偏氟乙烯的形貌。以上述不含增塑劑和萃取劑的聚偏氟乙烯膜為分離膜，使用圖2所示的分離裝 置在25°C時進行Cr6+分離實驗，其中，向原料液池1中加入90mL含有100mg/L的Cr6+和 0. IOmol/L的HCl的原料液；向解析液池2中加入90mL濃度為0. 05mol/L的NaOH溶液，開 啟磁力攪拌器4，以600轉/分的速度攪拌，結果發現膜對Cr6+的滲透系數為0，Cr6+并未發 生遷移。
以上 實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對 于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行 若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
一種高分子分離膜，包括聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑和增塑劑；所述萃取劑和增塑劑分散在所述聚偏氟乙烯微孔膜內；其中，所述增塑劑為1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3-二烷基咪唑氟磷酸鹽；所述萃取劑為季鏻鹽類萃取劑或季銨鹽類萃取劑。
2.根據權利要求1所述的高分子分離膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑 和增塑劑的質量比為1 0.01 1.2 0.3 0.4。
3.根據權利要求1所述的分離膜，其特征在于，所述增塑劑為1-辛基-3-甲基咪唑四 氟硼酸、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸。
4.根據權利要求1所述的分離膜，其特征在于，所述季鱗鹽類萃取劑為十四烷基三辛 基鱗二 _(2，2，4_三甲基戊基)膦酸酯。
5.根據權利要求1所述的分離膜，其特征在于，所述季銨鹽類萃取劑為氯化三烷基甲 基銨、三烷基甲基銨二 _(2，2，4_三甲基戊基)亞膦酸、三烷基甲基銨二-(2-乙基己基)膦 酸酯或三烷基甲基銨二 -(2-乙基己基)膦酸二酯。
6.一種高分子分離膜的制備方法，包括a)將聚偏氟乙烯、膜溶劑、增塑劑和萃取劑混合，攪拌后加熱，得到鑄膜液，所述增塑劑 為1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3-二烷基咪唑氟磷酸鹽，所述萃取劑為季鱗鹽類萃取劑 或季銨鹽類萃取劑；b)將所述鑄膜液刮制于載體上，固化后得到初生膜；c)去除所述初生膜中的膜溶劑，干燥后得到高分子分離膜。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)具體包括將聚偏氟乙烯、膜溶劑、增塑劑和萃取劑混合，得到第一混合液；將所述第一混合液25°C攪拌3min 5min，升溫至35°C 45°C加熱2 4天，得到第 二混合液；將所述第二混合液25°C攪拌25min 40min，升溫至35°C 45°C加熱8min 15min，得到鑄膜液。
8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，所述聚偏氟乙烯、萃 取劑和增塑劑的質量比為1 0.01 1.2 0.3 0.4。
9.根據權利要求6-8任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的分子 量為 800000 1200000。
10.根據權利要求6 8任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述增塑劑為1-辛 基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷 酸。
全文摘要
本發明提供了一種高分子分離膜，包括聚偏氟乙烯微孔膜、萃取劑和增塑劑；所述萃取劑和增塑劑分散在所述聚偏氟乙烯微孔膜內；所述增塑劑為1，3-二烷基咪唑氟硼酸鹽或1，3-二烷基咪唑氟磷酸鹽；所述萃取劑為季鏻鹽類萃取劑或季銨鹽類萃取劑。本發明還提供了一種高分子分離膜的制備方法。與現有技術相比，本發明提供的高分子分離膜具有良好的分離效果。同時，本發明通過將聚偏氟乙烯、膜溶劑、萃取劑和增塑劑經過溶解、混合、刮膜、固化等使所述增塑劑和萃取劑分散在聚偏氟乙烯膜的內部，而非浸潤在膜的孔道中，萃取劑和增塑劑不易流失，不會影響膜的穩定性和使用壽命，也不會對原料液或解析液造成污染。
文檔編號B01D67/00GK101862606SQ20101020644
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者劉英輝, 郭琳, 陳繼 申請人:中國科學院長春應用化學研究所