一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，属于膜生产技术领域。
【背景技术】
[0002]自20世纪50年代以来，膜分离技术逐步实现商业化，各种材质、各种结构、各种用途的微孔膜不断出现，满足各种各样的市场需求。在对环境的治理投入越来越多的中国，膜分离技术广泛使用于油田废水、冶金废水、电镀废水、造纸废水等行业，发挥着越来越大的作用。在目前常见的制膜材料中，聚偏氟乙烯由于其优异的力学性能、耐化学腐蚀性能、抗污染性能，且能够方便的制膜，成为污废水处理中的主流材质。聚偏氟乙烯膜的制备和应用方法已经可以轻易的搜索到大量的专利和文献，但粘接密封成组件却鲜有报道。首先，聚偏氟乙烯为含氟的高分子材料，表面能很低，难以被常见的双酚A型环氧树脂浸润，导致粘接能力不够。所以一般粘接聚醚砜、聚丙烯腈等其它材质膜组件的粘接剂，在粘接聚偏氟乙烯材质的膜时，粘接失效，承压时漏水。其次，对膜组件进行粘接需要对膜材质的损伤尽可能的低，以免降低膜组件的寿命以及降低膜组件的过滤效果。最难粘接的材料，聚四氟乙烯，通过萘钠法腐蚀后亦可以粘接。而聚偏氟乙烯的膜材质，用环氧树脂粘接时，有时候粘接力可以，但膜丝表面发黑，行业内称为“烧丝” 一一微孔膜受到了损伤。再次，膜行业对胶粘剂的需求，相对于环氧地坪、防腐等行业来说，是很少的。所以胶粘剂行业内，大型企业介入较少，而小型企业的研发能力有限。一些市面上粘接聚偏氟乙烯的胶粘剂产品，常常只对某家的产品粘接效果较好，但不能通用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题及缺陷，而提供一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，该方法用来解决聚偏氟乙烯微孔膜粘接形成组件时，粘接配方的通用性、对微孔的损伤、对微孔膜的粘接能力三者不能同时达到最佳的问题。
[0004]本发明的技术方案为:
[0005]一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，首先对待粘接的聚偏氟乙烯微孔膜进行预处理，然后晾干，最后粘接；其特征在于:预处理的步骤中选用新的保湿剂，新的保湿剂是在公知的保湿剂配方中添加占保湿剂总量的0.1-5%质量分数的能与碱反应的物质，后续采用公知方法的浸泡和晾干工序；粘接时，粘接剂选用环氧粘接剂，在整个环氧粘接剂中氟化环氧树脂占总重量的10-80%。
[0006]所述的能与碱反应的物质为盐酸、柠檬酸、醋酸、碳酸氢钠、亚硫酸氢钠、碳酸氢铵、氯化锌、氯化铁中的一种或二种以上的混合物。
[0007]所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂和T31固化剂组成，氟化环氧树脂:T31固化剂的质量比为4:1。
[0008]所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂、双酚A型Ε44树脂和Τ31固化剂组成，氟化环氧树脂:双酚A型Ε44树脂:Τ31固化剂的质量比为1:7:2。
[0009]所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂、双酚A型E44树脂、碳12-14烷基缩水甘油醚(简称AGE稀释剂)和T31固化剂组成，氟化环氧树脂:双酚A型E44树脂:AGE稀释剂:T31固化剂的质量比为3:3.5 - 4:1 - 1.5:2。
[0010]所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂、双酚A型Ε51树脂、丁基缩水甘油醚(简称BGE稀释剂)和Τ31固化剂组成，氟化环氧树脂:双酚A型Ε51树脂:BGE稀释剂:T31固化剂质量比为2:4.5:1.5:2。
[0011]聚偏氟乙烯微孔膜的粘接包含2个大的难点，一是胶粘剂对微孔膜的破坏，表现为变色、烧丝；二是胶粘剂对微孔膜的粘接差，表现为承压检测时漏气、漏水。我们在实践中发现，聚偏氟乙烯微孔膜在PH值小于9的环境中，不会变色。而现有的可室温固化的环氧体系，都采用胺类或改性胺作为固化剂，体系呈碱性，故在已有的保湿剂内添加能与碱反应的物质，使微孔膜表面维持PH值小于9的微环境。同时，在粘接聚偏氟乙烯的环氧树脂体系中，加入氟化环氧树脂。氟化环氧树脂含氟的链段与聚偏氟乙烯相容性较好，相互作用力强，粘接能力远强于常用双酚A型环氧树脂。并且氟化环氧树脂的表面张力远低于双酚A型环氧树脂，与聚偏氟乙烯材料更为接近，能更好的浸润聚偏氟乙烯微孔膜的表面，对材料的粘接能力更好。
[0012]采用该方法制备聚偏氟乙烯微孔膜，制备工艺与公知工艺路线类似，操作简单。以该方法制备的膜组件，对各种配方的聚偏氟乙烯微孔膜的均有良好的粘接能力，并且无“烧丝”等对损伤微孔膜的现象。
【具体实施方式】
[0013]以下结合实例对发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。本发明所用的化学物质均直接从市场购买。
[0014]实施例1
[0015]以聚偏氟乙烯膜片制备平板膜组件。配置公知的保湿剂50%的甘油水溶液，加入占保湿剂总量0.1%的盐酸，溶解均匀。将聚偏氟乙烯膜片按公知方法浸泡、晾干，然后粘接，按质量比氟化环氧树脂:Τ31固化剂=4:1配置粘接剂，Τ31固化剂为酚醛胺(Τ-31)环氧树脂固化剂，其余按公知方法做成组件，组件在0.1MPa气压下保压30分钟，粘接良好，不漏气。组件在0.2MPa的水压下过滤含0.5%的墨汁的纯水，产水透明。切开组件，观察环氧树脂与膜片粘接断面，膜片颜色无变化。
[0016]实施例2
[0017]以聚偏氟乙烯膜片制备平板膜组件。配置公知的保湿剂50%的甘油水溶液，加入占保湿剂总量5 %的碳酸氢钠，溶解均匀。将聚偏氟乙烯膜片按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按质量比氟化环氧树脂:双酚A型E44树脂:T31固化剂=1:7:2配置粘接剂，其余按公知方法做成组件，组件在0.1MPa气压下保压30分钟，粘接良好，不漏气。组件在0.2MPa的水压下过滤含0.5 %的墨汁的纯水，产水透明。切开组件，观察环氧树脂与膜片粘接断面，膜片颜色无变化。
[0018]实施例3
[0019]以聚偏氟乙烯中孔纤维膜丝制备帘式MBR膜组件。配置公知的保湿剂50%的甘油水溶液，加入占保湿剂总量1.5%的醋酸，溶解均匀。将聚偏氟乙烯中空纤维膜膜丝按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按质量比氟化环氧树脂:双酚A型E44树脂:AGE稀释剂:T31固化剂=3:4:1:2配置粘接剂，其余按公知方法做成组件。组件在0.1MPa气压下保压30分钟，粘接良好，不漏气。组件在0.2MPa的水压下过滤含0.5%的墨汁的纯水，产水透明。切开组件，观察环氧树脂与膜丝粘接断面，膜片颜色无变化。
[0020]实施例4
[0021]以聚偏氟乙烯中孔纤维膜丝制备柱式膜组件。配置公知的保湿剂50%的甘油水溶液，加入占保湿剂总量0.7%的柠檬酸，溶解均匀。将聚偏氟乙烯中空纤维膜膜丝按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按质量比氟化环氧树脂:双酚A型E44树脂:AGE稀释剂:T31固化剂=3:3.5:1.5:2配置粘接剂，其余按公知方法做成组件。组件在0.1MPa气压下保压30分钟，粘接良好，不漏气。组件在0.2MPa的水压下过滤含0.5%的墨汁的纯水，产水透明。切开组件，观察环氧树脂与膜丝粘接断面，膜片颜色无变化。
[0022]实施例5
[0023]以聚偏氟乙烯中孔纤维膜丝制备柱式膜组件。配置公知的保湿剂50%的甘油水溶液，加入占保湿剂总量1.7%的氯化锌，溶解均匀。将聚偏氟乙烯中空纤维膜膜丝按公知方法浸泡、晾干，然后粘接。按质量比氟化环氧树脂:双酚A型E51树脂:BGE稀释剂:T31固化剂=2:4.5:1.5:2配置粘接剂，其余按公知方法做成组件。组件在0.1MPa气压下保压30分钟，粘接良好，不漏气。组件在0.2MPa的水压下过滤含0.5%的墨汁的纯水，产水透明。切开组件，观察环氧树脂与膜丝粘接断面，膜片颜色无变化。
【主权项】
1.一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，首先对待粘接的聚偏氟乙烯微孔膜进行预处理，然后晾干，最后粘接；其特征在于:预处理的步骤中选用新的保湿剂，新的保湿剂是在公知的保湿剂配方中添加占保湿剂总量的0.1-5%质量分数的能与碱反应的物质，后续采用公知方法的浸泡和晾干工序；粘接时，粘接剂选用环氧粘接剂，在整个环氧粘接剂中氟化环氧树脂占总重量的10-80%。
2.如权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的能与碱反应的物质为盐酸、柠檬酸、醋酸、碳酸氢钠、亚硫酸氢钠、碳酸氢铵、氯化锌、氯化铁中的一种或二种以上的混合物。
3.如权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂和T31固化剂组成，氟化环氧树脂:T31固化剂的质量比为4:1。
4.如权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂、双酚A型Ε44树脂和Τ31固化剂组成，氟化环氧树脂:双酚A型Ε44树脂:Τ31固化剂的质量比为1:7:2。
5.如权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂、双酚A型Ε44树脂、碳12-14烷基缩水甘油醚和Τ31固化剂组成，氟化环氧树脂:双酚A型Ε44树脂:碳12-14烷基缩水甘油醚:Τ31固化剂的质量比为3:3.5 —4:1-1.5:2ο
6.如权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，其特征在于:所述的环氧粘接剂由氟化环氧树脂、双酚A型Ε51树脂、丁基缩水甘油醚和Τ31固化剂组成，氟化环氧树脂:双酚A型Ε51树脂:BGE稀释剂:T31固化剂质量比为2:4.5:1.5: 2。
【专利摘要】本发明涉及一种聚偏氟乙烯微孔膜的粘接方法，首先对待粘接的聚偏氟乙烯微孔膜进行预处理，然后晾干，最后粘接；其特征在于：预处理的步骤中选用新的保湿剂，新的保湿剂是在公知的保湿剂配方中添加占保湿剂总量的0.1-5％质量分数的能与碱反应的物质，后续采用公知方法的浸泡和晾干工序；粘接时，粘接剂选用环氧粘接剂，在整个环氧粘接剂中氟化环氧树脂占总重量的10-80％。采用该方法制备聚偏氟乙烯微孔膜，制备工艺与公知工艺路线类似，操作简单。以该方法制备的膜组件，对各种配方的聚偏氟乙烯微孔膜的均有良好的粘接能力，并且无“烧丝”等对损伤微孔膜的现象。
【IPC分类】B01D67-00, B01D71-34, C09J163-00
【公开号】CN104624064
【申请号】CN201510047510
【发明人】曾生
【申请人】武汉兴晟精工环保科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月29日