超濾膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種超濾膜,由包括具有式(I)或式(II)結(jié)構(gòu)的聚合物和添加劑制備得到。本發(fā)明提供的超濾膜的制備方法,包括:具有式(I)或式(II)結(jié)構(gòu)的聚合物與添加劑混合、反應(yīng)、脫泡、制膜得到超濾膜。本發(fā)明提供的超濾膜由式(I)或式(II)結(jié)構(gòu)的聚合物和添加劑制備得到,所述聚合物中含有叔胺基團(tuán),該基團(tuán)的引入可以提高聚合物的親水性,并且由該聚合物制備得到的膜通量高,抗污染性能良好,被污染后還易于清洗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明制備得到的膜通量為486~960L/m2.h,12h內(nèi)滲透通量的衰減率為34%以內(nèi)。
【專利說明】超濾膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是涉及一種超濾膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超濾膜,是一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為1-20納米的微孔過濾膜。在膜的 一側(cè)施以適當(dāng)?shù)膲毫?,就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子。通常超濾膜的截留分子量范圍在 1000-1000000,被廣泛應(yīng)用于水處理、化工過濾等領(lǐng)域。膜污染是指在膜過濾過程中,料液 中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或物理沉積作用而引起 的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的 不可逆變化現(xiàn)象。膜污染最常見的表現(xiàn)就是造成膜的透過流量大幅降低。
[0003] 目前常見超濾膜有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等材質(zhì)的。但是,這些材料制備的膜都存在親水性差, 易于被污染的問題。
[0004] 現(xiàn)有的超濾膜的親水改性方法主要有共混親水材料法、表面涂層法以及表面射線 輻照接枝法。其中共混親水材料法會隨著膜的使用,膜中的親水性材料會不斷被洗出,使膜 的親水性逐漸降低,膜通量也下降;表面涂層法會導(dǎo)致膜的初始通量偏低的問題,另外,隨 著使用時(shí)間的延長,膜表面容易被沖掉,進(jìn)而喪失抗污染性能;而表面射線輻照接枝法,力口 工工藝繁瑣,加工設(shè)備復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種超濾膜及其制備方法,本發(fā)明 提供的超濾膜通量高,耐污染性良好。
[0006] 本發(fā)明提供了一種超濾膜,由包括具有式(I)或式(II)結(jié)構(gòu)的聚合物和添加劑制 備得到;
【權(quán)利要求】
1. 一種超濾膜,由包括具有式(I)或式(II)結(jié)構(gòu)的聚合物和添加劑制備得到;
其中,X、n為聚合度,1彡X彡20,1彡η彡10000 ;
其中,m、η為聚合度,0彡m彡10000,1彡η彡10000 ;
2. -種超濾膜的制備方法,包括: 具有式(I)或式(II)結(jié)構(gòu)的聚合物與添加劑混合、反應(yīng)、脫泡、制膜得到超濾膜;
其中,x、n為聚合度,1彡X彡20,1彡η彡10000 ;
中的一種或兩種;
其中,m、η為聚合度,0彡m彡10000,1彡η彡10000 ;
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述添加劑選自醇類、酮 類、醚類、內(nèi)酯類和溴代脂肪酸鈉類中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述醇類選自甲醇、乙醇、 異丙醇、正丁醇、正戊醇、1-丙醇、叔丁醇、2-丁醇、異丁醇、1-丁醇、叔戊醇、異戊醇、4-甲 基-2-戊醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和聚乙二醇中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述酮類選自丙酮、甲基丁 酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述醚類選自乙二醇單甲 醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇甲醚、四乙二醇甲醚、四氫呋喃 和二氧六環(huán)中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述內(nèi)酯類選自丙磺酸內(nèi) 酯和丁磺酸內(nèi)酯中的一種或幾種; 所述溴代脂肪酸鈉類選自溴乙磺酸鈉和溴乙酸鈉中的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述脫泡為真空狀態(tài)靜置 10 ?14h〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超濾膜的制備方法,其特征在于,所述制膜方法選自非溶劑 誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化法、表面涂層法熱致成型和非溶劑誘導(dǎo)雙層相轉(zhuǎn)化成型法中的一種。
10. -種具有式(I)或式(Π )結(jié)構(gòu)的聚合物作為膜材料的應(yīng)用。
【文檔編號】B01D67/00GK104096484SQ201410392464
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】張奇峰, 李勝海, 張所波 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所