本发明涉及膜表面改性领域，特别是涉及一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法。
背景技术：
高分子材料由于其较宽的分子量分布﹑较轻的质量﹑较小的密度﹑优异的机械性能﹑绝缘性能以及结构多变等特点而受到人们的广泛关注。但是表面和界面问题，尤其是表面润湿性问题限制了高分子材料的广泛应用。为适应对材料的需求，有必要对聚合物材料表面进行润湿性改性。聚乙烯膜具有良好的热稳定性、化学稳定性和机械性能，相对于常用的膜材料如聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜和聚酰亚胺等，聚乙烯具有价格低廉的特点。但聚乙烯本身的强疏水特性，导致其在水处理过程中对液体不浸润，存在着无法被润湿的瓶颈，因而在水处理应用过程中受到很大的限制。虽然通过加入甲醇﹑乙醇等低表面张力的有机溶剂可以预先把聚乙烯材料润湿，而后去除溶剂进行使用，但这种方式过于繁琐，不便于长期大规模使用。同时现在大量的研究工作表明，膜表面的亲水改性是提升分离膜抗污染能力极为有效的方法，采用有效的改性手段，提高聚乙烯膜亲水性并抑制膜表面污染物的吸附对于聚乙烯膜的大范围应用势在必行。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法及由其形成的聚乙烯膜，用于解决现有技术中聚乙烯膜强疏水性不易应用的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。
本发明提供一种聚乙烯微孔膜表面亲水改性的方法，包括如下步骤：
1)将聚乙烯微孔膜置于低压等离子体处理仪中处理；
2)然后在处理后的聚乙烯微孔膜的表面涂覆pva溶液，加热交联。
优选地，所述的聚乙烯微孔膜为平板膜或中空纤维膜。
优选地，在步骤1)前对聚乙烯微孔膜进行前处理，前处理为对聚乙烯微孔膜进行清洗并干燥。更优选地，所述清洗为先采用有机溶剂清洗再采用水清洗。更优选地，所述有机溶剂为丙酮。更优选地，采用丙酮和水清洗的时间均为5～30min。
优选地，低压等离子体处理仪中的处理气氛为氮气、氧气、氢气、氨气﹑二氧化碳或二氧化硫。
优选地，低压等离子体处理仪的处理功率为40～300w，处理压强为10pa～100pa，处理时间为10～600s。
优选地，pva溶液包括pva﹑h2o和戊二醛；以pva溶液的总质量为基准计，所述pva的质量分数为0.1wt～10wt％。优选地，以pva溶液的总质量为基准计，所述戊二醛的质量分数为0.01wt％～3wt％。水为溶剂。优选地，所述pva溶液的ph为2～6。
优选地，步骤2)中，加热温度为30℃～110℃。优选地，步骤2)中，加热时间不超过60min。
优选地，步骤2)中，聚乙烯微孔膜的单面或双面涂覆pva溶液。
一种改性聚乙烯膜，采用如上述所述的方法制备获得。
优选地，所述改性聚乙烯膜的接触角为50°～70°。
优选地，所述改性聚乙烯膜的纯水通量为100～550l/m2hbar。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明将低压等离子体技术和交联涂覆相结合对聚乙烯微孔膜表面亲水改性，既能提高亲水改性效果，又可有效解决时效性问题；压等离子和交联涂覆处理聚乙烯微孔膜表面，处理工艺简单、高效、节水节能，适合工业化生产；是一种简单易行，适于规模化的改性方法。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
实施例1
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜10min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜10min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压氧等离子体处理仪中处理，其中，低压氧等离子体的处理功率为50w，处理压强为25pa，处理时间为180s。得到接触角是60°﹑纯水通量为300l/m2hbar的表面亲水改性聚乙烯微孔平板膜，将表面亲水改性的聚乙烯微孔平板放置3天后，改性聚乙烯微孔膜的接触角为75°﹑水通量为150l/m2hbar。
实施例2
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜10min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜10min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压氧等离子体处理仪中处理，其中，低压氧等离子体的处理功率为50w，处理压强为25pa，处理时间为180s。在质量分数为5％的pva溶液中加入质量分数为0.5％的戊二醛，调节pva溶液的ph为2，然后双面涂覆低压氧等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置2min后100℃加热交联处理20min，得到接触角是60°﹑纯水通量为250l/m2hbar表面亲水改性的聚乙烯微孔平板膜，将表面亲水改性的聚乙烯微孔平板膜放置3天后，改性聚乙烯微孔膜的接触角为60°﹑水通量为250l/m2hbar。
实施例3
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜10min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜10min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压氧等离子体处理仪中处理，其中，低压氧等离子体的处理功率为200w，处理压强为25pa，处理时间为60s。在质量分数为4％的pva溶液中加入质量分数为2％的戊二醛，调节pva溶液的ph为5，然后单面涂覆低压氧等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置2min后80℃加热交联处理10min，得到接触角为65°﹑水通量为250l/m2hbar的表面亲水改性聚乙烯微孔平板膜。
实施例4
依次用丙酮处理聚乙烯平板膜5min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜5min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压nh3等离子体处理仪中处理，其中，低压nh3等离子体处理功率为50w，处理压强为50pa，处理时间为300s。在质量分数为8％的pva溶液中加入质量分数为0.5％的戊二醛，调节pva溶液的ph为4，然后双面涂覆低压nh3等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置2min后60℃加热交联处理20min，得到接触角为70°﹑水通量为100l/m2hbar的表面亲水改性聚乙烯微孔平板膜。
实施例5
依次用丙酮处理聚乙烯微孔中空纤维膜5min，去离子水清洗聚乙烯微孔中空纤维膜5min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔中空纤维膜置于低压氧等离子体处理仪中处理，其中，低压氧等离子体处理功率为50w，处理压强为50pa，处理时间为300s。在质量分数为2％的pva溶液中加入质量分数为0.5％的戊二醛，调节pva溶液的ph为6，然后双面涂覆低压氧等离子体处理后的聚乙烯微孔中空纤维膜表面，室温静置2min后40℃加热交联处理10min，得到接触角为65°﹑水通量为100l/m2hbar的表面亲水改性聚乙烯微孔中空纤维膜。
实施例6
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜5min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜10min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压氧等离子体处理仪中处理，其中，低压氧等离子体的处理功率为50w，处理压强为25pa，处理时间为180s。在质量分数为6％的pva溶液中加入质量分数为1％的戊二醛，调节pva溶液的ph为4，然后双面涂覆低压氧等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置2min后70℃加热交联处理10min，得到接触角为50°﹑水通量为400l/m2hbar的表面亲水改性聚乙烯微孔平板膜。
实施例7
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜20min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜20min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压nh3等离子体处理仪中处理，其中，低压nh3氮等离子体处理功率为100w，处理压强为25pa，处理时间为300s。在质量分数为4％的pva溶液中加入质量分数为1％的戊二醛，调节pva溶液的ph为3，然后双面涂覆低压nh3等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置2min后60℃加热交联处理30min，得到接触角为50°﹑水通量为400l/m2hbar的表面亲水改性的聚乙烯微孔平板膜。
实施例8
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜30min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜30min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压氮等离子体处理仪中处理，其中，低压氮等离子体处理功率为200w，处理压强为100pa，处理时间为60s。在质量分数为1％的pva溶液中加入质量分数为2％的戊二醛，调节pva溶液的ph为5，然后单面涂覆低压氮等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置5min后100℃加热交联处理10min，得到接触角为60°﹑水通量为200l/m2hbar的表面亲水改性聚乙烯微孔平板膜。
实施例9
依次用丙酮处理聚乙烯微孔中空纤维膜10min，去离子水清洗聚乙烯微孔中空纤维膜20min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔中空纤维膜置于低压氮等离子体处理仪中处理，其中，低压氮等离子体的处理功率为100w，处理压强为25pa，处理时间为300s。在质量分数为5％的pva溶液中加入质量分数为1％的戊二醛，调节pva溶液的ph为2，然后双面涂覆低压氮等离子体处理后的聚乙烯微孔中空纤维膜外表面，室温静置2min后80℃的加热交联处理30min，得到接触角为55°﹑水通量为350l/m2hbar表面亲水改性的聚乙烯微孔中空纤维膜。
实施例10
依次用丙酮处理聚乙烯微孔平板膜10min，去离子水清洗聚乙烯微孔平板膜10min，干燥，备用。将丙酮﹑去离子水处理后的聚乙烯微孔平板膜置于低压氮等离子体处理仪中处理，其中，低压氮等离子体的处理功率为200w，处理压强为50pa，处理时间为120s。在质量分数为4％的pva溶液中加入质量分数为2％的戊二醛，调节pva溶液的ph为4，然后双面涂覆低压氮等离子体处理后的聚乙烯微孔平板膜表面，室温静置2min后100℃加热交联处理10min，得到接触角为65°﹑水通量为200l/m2hbar表面亲水改性聚乙烯微孔平板膜。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。