一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，屬于膜生產技術領域。
【背景技術】
[0002]自20世紀50年代以來，膜分離技術逐步實現商業化，各種材質、各種結構、各種用途的微孔膜不斷出現，滿足各種各樣的市場需求。在對環境的治理投入越來越多的中國，膜分離技術廣泛使用于油田廢水、冶金廢水、電鍍廢水、造紙廢水等行業，發揮著越來越大的作用。在目前常見的制膜材料中，聚偏氟乙烯由于其優異的力學性能、耐化學腐蝕性能、抗污染性能，且能夠方便的制膜，成為污廢水處理中的主流材質。聚偏氟乙烯膜的制備和應用方法已經可以輕易的搜索到大量的專利和文獻，但粘接密封成組件卻鮮有報道。首先，聚偏氟乙烯為含氟的高分子材料，表面能很低，難以被常見的雙酚A型環氧樹脂浸潤，導致粘接能力不夠。所以一般粘接聚醚砜、聚丙烯腈等其它材質膜組件的粘接劑，在粘接聚偏氟乙烯材質的膜時，粘接失效，承壓時漏水。其次，對膜組件進行粘接需要對膜材質的損傷盡可能的低，以免降低膜組件的壽命以及降低膜組件的過濾效果。最難粘接的材料，聚四氟乙烯，通過萘鈉法腐蝕后亦可以粘接。而聚偏氟乙烯的膜材質，用環氧樹脂粘接時，有時候粘接力可以，但膜絲表面發黑，行業內稱為“燒絲” 一一微孔膜受到了損傷。再次，膜行業對膠粘劑的需求，相對于環氧地坪、防腐等行業來說，是很少的。所以膠粘劑行業內，大型企業介入較少，而小型企業的研發能力有限。一些市面上粘接聚偏氟乙烯的膠粘劑產品，常常只對某家的產品粘接效果較好，但不能通用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術存在的問題及缺陷，而提供一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，該方法用來解決聚偏氟乙烯微孔膜粘接形成組件時，粘接配方的通用性、對微孔的損傷、對微孔膜的粘接能力三者不能同時達到最佳的問題。
[0004]本發明的技術方案為:
[0005]一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，首先對待粘接的聚偏氟乙烯微孔膜進行預處理，然后晾干，最后粘接；其特征在于:預處理的步驟中選用新的保濕劑，新的保濕劑是在公知的保濕劑配方中添加占保濕劑總量的0.1-5%質量分數的能與堿反應的物質，后續采用公知方法的浸泡和晾干工序；粘接時，粘接劑選用環氧粘接劑，在整個環氧粘接劑中氟化環氧樹脂占總重量的10-80%。
[0006]所述的能與堿反應的物質為鹽酸、檸檬酸、醋酸、碳酸氫鈉、亞硫酸氫鈉、碳酸氫銨、氯化鋅、氯化鐵中的一種或二種以上的混合物。
[0007]所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂和T31固化劑組成，氟化環氧樹脂:T31固化劑的質量比為4:1。
[0008]所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂、雙酚A型Ε44樹脂和Τ31固化劑組成，氟化環氧樹脂:雙酚A型Ε44樹脂:Τ31固化劑的質量比為1:7:2。
[0009]所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂、雙酚A型E44樹脂、碳12-14烷基縮水甘油醚(簡稱AGE稀釋劑)和T31固化劑組成，氟化環氧樹脂:雙酚A型E44樹脂:AGE稀釋劑:T31固化劑的質量比為3:3.5 - 4:1 - 1.5:2。
[0010]所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂、雙酚A型Ε51樹脂、丁基縮水甘油醚(簡稱BGE稀釋劑)和Τ31固化劑組成，氟化環氧樹脂:雙酚A型Ε51樹脂:BGE稀釋劑:T31固化劑質量比為2:4.5:1.5:2。
[0011]聚偏氟乙烯微孔膜的粘接包含2個大的難點，一是膠粘劑對微孔膜的破壞，表現為變色、燒絲；二是膠粘劑對微孔膜的粘接差，表現為承壓檢測時漏氣、漏水。我們在實踐中發現，聚偏氟乙烯微孔膜在PH值小于9的環境中，不會變色。而現有的可室溫固化的環氧體系，都采用胺類或改性胺作為固化劑，體系呈堿性，故在已有的保濕劑內添加能與堿反應的物質，使微孔膜表面維持PH值小于9的微環境。同時，在粘接聚偏氟乙烯的環氧樹脂體系中，加入氟化環氧樹脂。氟化環氧樹脂含氟的鏈段與聚偏氟乙烯相容性較好，相互作用力強，粘接能力遠強于常用雙酚A型環氧樹脂。并且氟化環氧樹脂的表面張力遠低于雙酚A型環氧樹脂，與聚偏氟乙烯材料更為接近，能更好的浸潤聚偏氟乙烯微孔膜的表面，對材料的粘接能力更好。
[0012]采用該方法制備聚偏氟乙烯微孔膜，制備工藝與公知工藝路線類似，操作簡單。以該方法制備的膜組件，對各種配方的聚偏氟乙烯微孔膜的均有良好的粘接能力，并且無“燒絲”等對損傷微孔膜的現象。
【具體實施方式】
[0013]以下結合實例對發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。本發明所用的化學物質均直接從市場購買。
[0014]實施例1
[0015]以聚偏氟乙烯膜片制備平板膜組件。配置公知的保濕劑50%的甘油水溶液，加入占保濕劑總量0.1%的鹽酸，溶解均勻。將聚偏氟乙烯膜片按公知方法浸泡、晾干，然后粘接，按質量比氟化環氧樹脂:Τ31固化劑=4:1配置粘接劑，Τ31固化劑為酚醛胺(Τ-31)環氧樹脂固化劑，其余按公知方法做成組件，組件在0.1MPa氣壓下保壓30分鐘，粘接良好，不漏氣。組件在0.2MPa的水壓下過濾含0.5%的墨汁的純水，產水透明。切開組件，觀察環氧樹脂與膜片粘接斷面，膜片顏色無變化。
[0016]實施例2
[0017]以聚偏氟乙烯膜片制備平板膜組件。配置公知的保濕劑50%的甘油水溶液，加入占保濕劑總量5 %的碳酸氫鈉，溶解均勻。將聚偏氟乙烯膜片按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按質量比氟化環氧樹脂:雙酚A型E44樹脂:T31固化劑=1:7:2配置粘接劑，其余按公知方法做成組件，組件在0.1MPa氣壓下保壓30分鐘，粘接良好，不漏氣。組件在0.2MPa的水壓下過濾含0.5 %的墨汁的純水，產水透明。切開組件，觀察環氧樹脂與膜片粘接斷面，膜片顏色無變化。
[0018]實施例3
[0019]以聚偏氟乙烯中孔纖維膜絲制備簾式MBR膜組件。配置公知的保濕劑50%的甘油水溶液，加入占保濕劑總量1.5%的醋酸，溶解均勻。將聚偏氟乙烯中空纖維膜膜絲按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按質量比氟化環氧樹脂:雙酚A型E44樹脂:AGE稀釋劑:T31固化劑=3:4:1:2配置粘接劑，其余按公知方法做成組件。組件在0.1MPa氣壓下保壓30分鐘，粘接良好，不漏氣。組件在0.2MPa的水壓下過濾含0.5%的墨汁的純水，產水透明。切開組件，觀察環氧樹脂與膜絲粘接斷面，膜片顏色無變化。
[0020]實施例4
[0021]以聚偏氟乙烯中孔纖維膜絲制備柱式膜組件。配置公知的保濕劑50%的甘油水溶液，加入占保濕劑總量0.7%的檸檬酸，溶解均勻。將聚偏氟乙烯中空纖維膜膜絲按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按質量比氟化環氧樹脂:雙酚A型E44樹脂:AGE稀釋劑:T31固化劑=3:3.5:1.5:2配置粘接劑，其余按公知方法做成組件。組件在0.1MPa氣壓下保壓30分鐘，粘接良好，不漏氣。組件在0.2MPa的水壓下過濾含0.5%的墨汁的純水，產水透明。切開組件，觀察環氧樹脂與膜絲粘接斷面，膜片顏色無變化。
[0022]實施例5
[0023]以聚偏氟乙烯中孔纖維膜絲制備柱式膜組件。配置公知的保濕劑50%的甘油水溶液，加入占保濕劑總量1.7%的氯化鋅，溶解均勻。將聚偏氟乙烯中空纖維膜膜絲按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按質量比氟化環氧樹脂:雙酚A型E51樹脂:BGE稀釋劑:T31固化劑=2:4.5:1.5:2配置粘接劑，其余按公知方法做成組件。組件在0.1MPa氣壓下保壓30分鐘，粘接良好，不漏氣。組件在0.2MPa的水壓下過濾含0.5%的墨汁的純水，產水透明。切開組件，觀察環氧樹脂與膜絲粘接斷面，膜片顏色無變化。
【主權項】
1.一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，首先對待粘接的聚偏氟乙烯微孔膜進行預處理，然后晾干，最后粘接；其特征在于:預處理的步驟中選用新的保濕劑，新的保濕劑是在公知的保濕劑配方中添加占保濕劑總量的0.1-5%質量分數的能與堿反應的物質，后續采用公知方法的浸泡和晾干工序；粘接時，粘接劑選用環氧粘接劑，在整個環氧粘接劑中氟化環氧樹脂占總重量的10-80%。
2.如權利要求1所述的一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的能與堿反應的物質為鹽酸、檸檬酸、醋酸、碳酸氫鈉、亞硫酸氫鈉、碳酸氫銨、氯化鋅、氯化鐵中的一種或二種以上的混合物。
3.如權利要求1所述的一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂和T31固化劑組成，氟化環氧樹脂:T31固化劑的質量比為4:1。
4.如權利要求1所述的一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂、雙酚A型Ε44樹脂和Τ31固化劑組成，氟化環氧樹脂:雙酚A型Ε44樹脂:Τ31固化劑的質量比為1:7:2。
5.如權利要求1所述的一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂、雙酚A型Ε44樹脂、碳12-14烷基縮水甘油醚和Τ31固化劑組成，氟化環氧樹脂:雙酚A型Ε44樹脂:碳12-14烷基縮水甘油醚:Τ31固化劑的質量比為3:3.5 —4:1-1.5:2ο
6.如權利要求1所述的一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的環氧粘接劑由氟化環氧樹脂、雙酚A型Ε51樹脂、丁基縮水甘油醚和Τ31固化劑組成，氟化環氧樹脂:雙酚A型Ε51樹脂:BGE稀釋劑:T31固化劑質量比為2:4.5:1.5: 2。
【專利摘要】本發明涉及一種聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，首先對待粘接的聚偏氟乙烯微孔膜進行預處理，然后晾干，最后粘接；其特征在于：預處理的步驟中選用新的保濕劑，新的保濕劑是在公知的保濕劑配方中添加占保濕劑總量的0.1-5％質量分數的能與堿反應的物質，后續采用公知方法的浸泡和晾干工序；粘接時，粘接劑選用環氧粘接劑，在整個環氧粘接劑中氟化環氧樹脂占總重量的10-80％。采用該方法制備聚偏氟乙烯微孔膜，制備工藝與公知工藝路線類似，操作簡單。以該方法制備的膜組件，對各種配方的聚偏氟乙烯微孔膜的均有良好的粘接能力，并且無“燒絲”等對損傷微孔膜的現象。
【IPC分類】B01D67-00, B01D71-34, C09J163-00
【公開號】CN104624064
【申請號】CN201510047510
【發明人】曾生
【申請人】武漢興晟精工環保科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月29日