[發明專利]一種水處理用接枝改性的高分子濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 200810041112.6
• 申請日: 2008-07-29
• 公開（公告）號: CN101637704A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 李景燁;鄧波;楊璇璇;謝雷東;虞鳴;李林繁
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D71/78
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 薛 琦;朱水平

1.一種接枝改性的水處理用高分子濾膜，以高分子膜材料為接枝基材， 其特征在于，該高分子濾膜界面的化學結構中含有電中性的酸堿匹配網絡， 所述的電中性的酸堿匹配網絡化學結構由高分子膜材料上的含荷負電酸性 基團的支鏈和含荷正電堿性基團的支鏈組成，所述的含荷負電酸性基團的支 鏈為選自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯基磺酸和聚馬來酸酐中的一種或 幾種，含荷正電的堿性基團的支鏈為選自聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚 甲基丙烯酸(N，N-二甲基)胺乙酯、聚甲基丙烯酸(N，N-二乙基)胺乙 酯、聚2-乙烯基吡啶和聚4-乙烯基吡啶中的一種或幾種，所述的高分子膜材 料選自聚砜、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚醚醚酮、聚醚酮和聚碳酸酯；

所述的接枝改性的水處理用高分子濾膜由包括以下步驟的方法制得：

1)采用預輻射接枝法制備含荷負電酸性基團的支鏈的改性高分子膜材 料；

2)采用預輻射接枝法制備含荷正電堿性基團的支鏈的改性高分子膜材 料；

3)將步驟1)的含荷負電酸性基團的支鏈的改性高分子膜材料與步驟2) 的含荷正電堿性基團的支鏈的改性高分子膜材料按所含酸堿基團的摩爾比 為1∶1的方式，溶解在溶劑中，并添加成孔劑，配制為電中性的鑄膜液。

2.根據權利要求1所述的高分子濾膜，其特征在于，所述的高分子濾 膜為非對稱膜。

3.根據權利要求1所述的高分子濾膜，其特征在于，所述的高分子濾 膜為平片式、管式或中空纖維式多孔膜。

4.根據權利要求1所述的高分子濾膜，其特征在于，所述的高分子濾 膜的平均孔徑為0.01～10微米。

5.一種權利要求1所述的接枝改性的水處理用高分子濾膜的制備方法， 包括以下步驟：

1)采用預輻射接枝法制備含荷負電酸性基團的支鏈的改性高分子膜材 料；

2)采用預輻射接枝法制備含荷正電堿性基團的支鏈的改性高分子膜材 料；

3)將步驟1)的含荷負電酸性基團的支鏈的改性高分子膜材料與步驟2) 的含荷正電堿性基團的支鏈的改性高分子膜材料按所含酸堿基團的摩爾比 為1∶1的方式，溶解在溶劑中，并添加成孔劑，配制為電中性的鑄膜液。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟1)為：以高分 子膜材料P為基材，采用預輻照接枝法，接枝分子結構中包含至少一個雙鍵 和至少一個荷負電酸性基團的單體A，得到含荷負電酸性基團的支鏈的改性 高分子材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的高分子膜材 料P選自聚砜、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚醚醚酮、聚醚酮和聚碳酸酯； 所述的單體A選自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、馬來酸酐和甲基丙烯 酸磺酸基正丙酯。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟2)為：以高分 子膜材料P為基材，采用預輻照接枝法，接枝分子結構中包含至少一個雙鍵 和至少一個荷正電堿性基團的單體B，得到含荷正電堿性基團的支鏈的改性 高分子材料。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的高分子膜材 料P選自聚砜、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚醚醚酮、聚醚酮和聚碳酸酯； 所述的單體B選自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸(N，N-二甲基) 胺乙酯、甲基丙烯酸(N，N-二乙基)胺乙酯、2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡 啶。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3)所述的鑄 膜液中，兩種改性高分子膜材料的重量百分含量分別為5％-40％，成孔劑 的重量百分含量為0.5％-15％，余量為溶劑。

11.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3)所述的溶 劑選自N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺，所述 的成孔劑選自聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮。