[發明專利]一種UV固化的無支撐體多孔性分離膜陰離子型表面修飾的方法

有效

• 申請號: 201310556617.7
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103599704A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 孫余憑;張春芳;周小蘭
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D71/68;B01D71/34;B01D71/30;B01D71/42;B01J19/12
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技術領域

一種UV固化的無支撐體多孔性分離膜陰離子型表面修飾的方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

高分子聚合物多孔性膜大多屬于疏水性材料，一般需對其表面進行修飾，改進膜材料的表面特性，以適應不同物料分離的要求。

通常采用物理法和化學法二種改性方法，物理法是在制膜時混入親水性材料，如聚乙二醇(PEG)，N，N-二甲基吡咯烷酮(PVP)等。所制得的膜由于是物理性共混，在使用過程中親水性材料會不斷滲出，導致膜分離的透過液產生總碳(TOC)及有機物含量(COD)等指標不合格，導致衛生性能不達標。同時隨著親水性材料的不斷滲出，膜的孔徑會發生變化，親水性能會降低。化學法是指對高分子聚合物材料通過化學反應的方法，在高分子聚合物鏈上接枝親水性基團，賦予膜的親水性，如磺化法、等離子法和輻照法等。這些方法的缺點在于對高分子鏈進行接枝的同時，也會對分子鏈造成損傷，影響其性能，而且這些方法對接枝官能團的種類局限性較強。

本發明基于多孔性膜與被多孔性液體電性匹配的膜表面進行修飾，分別賦予膜永久的親水性能、表面電荷特性，可以提高膜的滲透性能和膜對不同電荷特性水溶液分離的抗污染性。

發明內容

本發明的目的在于研發一種紫外光(UV)固化的方法，對無支撐體多孔性高分子分離膜進行表面修飾，賦予膜表面帶有陰離子聚合物層，提高膜的滲透通量和處理含有對陰離子基團具有排斥作用的微粒及膠團等水溶液或懸浮液。

按照本發明提供的技術方案，將配置好的鑄膜液在承載基膜上刮膜，經凝固浴成膜及水洗工序，將多孔性高分子膜與承載基膜剝離，形成無支撐體多孔性高分子分離膜；經水洗除去所含溶劑、非溶劑及添加劑后，浸入由光引發劑、光敏性陰離子組分、助劑及溶劑組成的陰離子型表面修飾溶液；將經過陰離子型表面修飾溶液浸泡的無支撐體多孔性高分子分離膜置于紫外燈下輻照，使光敏性陰離子組分固化形成交聯性陰離子型表面修飾層，經水清洗，洗去殘留的有機物；經熱風干燥，得到陰離子型表面修飾型無支撐體多孔性高分子分離膜。

所述無支撐體多孔性高分子分離膜為多孔性聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈及氯化聚氯乙烯。

所述承載基膜為聚乙烯、聚丙烯、聚酯薄膜，薄膜厚度為0.1mm～2mm。

所述陰離子型表面修飾溶液組成為：光引發劑質量濃度為0.1份～5份，光敏性陰離子組分質量濃度為0.5份～50份，助劑質量濃度為為1份～60份，溶劑質量濃度為2份～98份.

所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、

2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-羥基-4′-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮中的一種或幾種。

所述光敏性陰離子組分為丙烯酸、甲基丙烯酸、N，N-亞甲基二丙烯酰胺中的一種或幾種。

所述助劑為甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單叔丁醚、乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇乙醚；二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇單乙醚、丙酮、一乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺中的一種或幾種。

所述溶劑為水、甲醇、乙醇、及丙醇中的一種或幾種。

所述UV固化時間為0.2秒～300秒。

所述水清洗為清水或去離子水中的一種或幾種。

所述熱風干燥為：熱風溫度30～140℃，熱風壓力-0.098MPa～0.5MPa(表壓)，干燥時間2秒～5小時。

本發明不同于現有膜物理法和化學改性法，經永久交聯的修飾層不會在使用過程中滲出，污染被處理產品，不會對高分子膜的分子鏈造成損傷，保持膜材料原有的性能。

具體實施方式

下面結合具體實施方式進行說明，但所述實施例不構成對本發明的限制。

實施例1

一種UV固化的無支撐體多孔性分離膜陰離子型表面修飾的方法，其組份按重量分數計，包括以下工藝步驟：