一種聚電解質(zhì)改性聚砜超濾膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種超濾膜的制備工藝，具體是指一種聚電解質(zhì)改性聚諷超濾膜的制 備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 聚諷是W其良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性、耐熱性，W及良好的成膜性和機(jī)械強(qiáng)度， 被廣泛的用于膜分離領(lǐng)域。聚諷膜具有優(yōu)良的滲透性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、耐酸堿性能、抗壓 密性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定W及PH適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但由于聚諷膜本身屬于憎水性材料，膜表面 或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成的膜孔徑變小或堵塞等膜污染現(xiàn)象，造成膜分離能力下降，降低了 膜壽命，制約了膜在超濾領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，人們開(kāi)展了大量關(guān)于聚諷膜表面改性的研究， 如共混、共聚和氧化反應(yīng)等來(lái)改善聚諷膜的疏水性，其中共混即通過(guò)聚電解質(zhì)的溶液與聚 諷的溶液共混后形成鑄膜液成膜，可W提高膜的親水性和選擇性，制備成新型的帶有荷電 型的超濾膜。
[0003] 陽(yáng)離子聚丙締酷胺(CPAM)是線(xiàn)型高分子化合物，由于它具有多種活潑基團(tuán)，可與 許多物質(zhì)親和、吸附而形成氨鍵。主要是能絮凝帶負(fù)電荷的膠體，具有除濁、脫色、吸附、粘 合等功能。陽(yáng)離子聚丙締酷胺可通過(guò)吸附電荷中和及吸附架橋兩種作用使帶負(fù)電荷的膠體 顆粒和其它污染物質(zhì)脫穩(wěn)而得到去除。
[0004] 通過(guò)在聚諷鑄模液中添加陽(yáng)離子聚丙締酷胺，從而引入親水性聚電解質(zhì)，在進(jìn)行 相轉(zhuǎn)化過(guò)程中，在非溶劑水中加入棚酸，會(huì)引發(fā)陽(yáng)離子聚丙締酷胺交聯(lián)反應(yīng)，從而形成不溶 凝膠，不會(huì)水溶析出，而陽(yáng)離子聚丙締酷胺自身也可發(fā)生物理纏結(jié)從而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 提高超濾膜的機(jī)械強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0005] 本發(fā)明針對(duì)提高聚諷超濾膜親水性及抗污染性，提出了一種聚電解質(zhì)改性聚諷超 濾膜及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)W下技術(shù)方案得W實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種聚電解質(zhì)改性聚諷超濾膜的制備方法，其特征包括W下步驟：
[000引將聚諷放于N，N-二甲基乙酷胺中，加熱攬拌溶解成鑄模液;將陽(yáng)離子聚丙締酷胺 投放鑄模液中，采用高剪切力攬拌器，W5000~8000轉(zhuǎn)/min速度攬拌2小時(shí)，形成均一透明 溶液，通過(guò)真空過(guò)濾、超聲脫泡1小時(shí)后和靜置3小時(shí)等流程后，將處理過(guò)溶液勻涂覆于聚醋 無(wú)紡布上，用刮刀將液膜刮成均一厚度后，浸沒(méi)入含有0.1 %的棚酸水溶液中發(fā)生相轉(zhuǎn)化反 應(yīng)成膜。
[0009] 作為優(yōu)選，上述一種聚電解質(zhì)改性聚諷超濾膜及其制備方法中的鑄模液中，聚諷 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13~15%，陽(yáng)離子聚丙締酷胺0.1-0.3%。
[0010] 有益效果：帶有陽(yáng)離子基團(tuán)的聚丙締酷胺與聚諷共混并且采用棚酸進(jìn)行交聯(lián)，可 W大幅度改善聚諷的親水性和抗污染性能，同時(shí)陽(yáng)離子聚丙締酷胺材料本身本身具有多種 活潑基團(tuán)，可與許多物質(zhì)親和、吸附而形成氨鍵，可與許多物質(zhì)親和、吸附而形成氨鍵。主要 是能絮凝帶負(fù)電荷的膠體，具有除濁、脫色、吸附、粘合等功能。陽(yáng)離子聚丙締酷胺可通過(guò)吸 附電荷中和及吸附架橋兩種作用使帶負(fù)電荷的膠體顆粒和其它污染物質(zhì)脫穩(wěn)而得到去除， 同時(shí)在保持原有對(duì)牛血清蛋白高脫除率的同時(shí)，提高膜純水通量。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此：
[001^ 實(shí)施例1
[0013] 將聚諷放于N，N-二甲基乙酷胺中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，加熱攬拌溶解成鑄模液;將陽(yáng) 離子聚丙締酷胺投放鑄模液中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1 %，采用高剪切力攬拌器，W8000轉(zhuǎn)/min速 度攬拌2小時(shí)，形成均一透明溶液，通過(guò)真空過(guò)濾、超聲脫泡1小時(shí)后和靜置3小時(shí)等流程后， 將處理過(guò)溶液勻涂覆于聚醋無(wú)紡布上，用刮刀將液膜刮成均一厚度后，浸沒(méi)入含有0.1 %的 棚酸水溶液中發(fā)生相轉(zhuǎn)化反應(yīng)成膜。
[0014] 在0 . IMPa壓力下測(cè)試，膜片滲透通量為128L/m2. h，對(duì)牛血清蛋白脫鹽率為 98.7%。
[001引實(shí)施例2
[0016]將聚諷放于N，N-二甲基乙酷胺中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，加熱攬拌溶解成鑄模液;通過(guò) 真空過(guò)濾、超聲脫泡1小時(shí)后和靜置3小時(shí)等流程后，將處理過(guò)溶液勻涂覆于聚醋無(wú)紡布上， 用刮刀將液膜刮成均一厚度后，浸沒(méi)入含有0.1 %的棚酸水溶液中發(fā)生相轉(zhuǎn)化反應(yīng)成膜。 [0017] 在0 . IMPa壓力下測(cè)試，膜片滲透通量為105L/m2. h，對(duì)牛血清蛋白脫鹽率為 97.2%。
[001引實(shí)施例3-4
[0019]改變鑄模液中聚諷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其他步驟與實(shí)施例1相同的操作方法，制備復(fù)合膜 并測(cè)試，得到結(jié)果如下表：
[0021] 實(shí)施例5-6
[0022] 改變鑄模液中陽(yáng)離子聚丙締酷胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其他步驟與實(shí)施例1相同的操作方 法，制備復(fù)合膜并測(cè)試，得到結(jié)果如下表：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚電解質(zhì)改性聚砜超濾膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 將聚砜放于N，N-二甲基乙酰胺中，加熱攪拌溶解成鑄模液； (2) 將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺投放鑄模液中，采用高剪切力攪拌器，以5000~8000轉(zhuǎn)/min速 度攪拌2小時(shí)，形成均一透明溶液； (3) 通過(guò)真空過(guò)濾、超聲脫泡1小時(shí)，再靜置3小時(shí)； (4) 將處理過(guò)溶液勻涂覆于聚酯無(wú)紡布上，用刮刀將液膜刮成均一厚度后，浸沒(méi)入含有 〇. 1 %的硼酸水溶液中發(fā)生相轉(zhuǎn)化反應(yīng)成膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚電解質(zhì)改性聚砜超濾膜的制備方法，其特征在于鑄模 液中，聚砜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13~15%，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.1-0.3%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚電解質(zhì)改性聚砜超濾膜的制備方法。本發(fā)明是將聚砜溶解在N，N-二甲基乙酰胺中為鑄模液，然后混成均一溶液，再采用浸沒(méi)相轉(zhuǎn)化法在含有硼酸的非溶劑中制備成超濾膜，其中陽(yáng)離子聚丙烯酰胺采用硼酸進(jìn)行交聯(lián)防止溶脹。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在0.1MPa壓力下測(cè)試，膜片滲透通量為128L/m2.h，對(duì)牛血清蛋白脫鹽率為98.7％；同時(shí)，超濾膜表現(xiàn)出較好的耐污染性；提高膜片親水性，優(yōu)化膜的分離性能。所制備的聚電解質(zhì)改性聚砜超濾膜具有較高的滲透選擇性和耐污染性，制膜方法簡(jiǎn)單易行，所用改性劑簡(jiǎn)單易得，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】B01D71/68, B01D67/00, B01D69/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105597573
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510964090
【發(fā)明人】王樂(lè)譯, 周勇, 王新艷, 張倩茹
【申請(qǐng)人】山東招金膜天股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月19日