[發明專利]一種聚醚砜/聚甲基丙烯酸甲酯合金平板超濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310710608.9
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103785309A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 洪昱斌;陳慧英;李魁;藍偉光
• 申請（專利權）人: 三達膜科技（廈門）有限公司;三達膜環境技術股份有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/06;B01D67/00
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及一種聚醚砜/聚甲基丙烯酸甲酯合金平板超濾膜及其制備方法。

背景技術

由于我國經濟的持續快速發展和城市化進程的加快以及環境惡化水污染的加重，缺水范圍不斷擴大，缺水程度越發嚴重，這些問題已經成為制約我國經濟發展的主要因素，因此對水資源緊缺和污染的問題必須引起高度重視。

膜技術是當代新型高效分離技術，被譽為21世紀的技術，與傳統分離技術相比具有:高效、節能、易控制、操作方便、便于放大、環境友好、易與其它技術集成等優點，它必將在分離領域引起一場革命。2000年3月，水和廢水膜技術處理國際會議在英國舉行，會議主題涉及到膜技術和在廢水應用中的各個方面就是例證之一。隨著膜技術的發展與人們對水的循環再利用的要求不斷升高，各種新型、改良的高效廢水生物處理工藝應運而生，而其中引人注目的是應用膜分離技術與微生物處理技術相結合的膜一生物反應器(Membrane?Bioreaetor，MBR)。它出水水質優于傳統工藝，由于膜的高效截留作用，可把微生物截留在生物反應器內而使水力停留時減(hydraulic?retentation?time一HRT)和污泥停留時間(Solidseretn?tatoin?time一STR)可分別控制。它污泥產量少、運行可靠、節省占地、易于從現有的傳統活性污泥工藝進行改造，更易于實現自動化。

目前，國內外MBR的研究非常活躍，在當今世界環境污染的加劇和水資源短缺的情況下，這一高新技術具有強大的生命力和廣闊的發展前景。聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚砜（PS）、聚丙稀腈（PAN）、聚氯乙稀（PVC）等是目前較為廣泛制備膜材料的高分子原料。聚偏氟乙烯和聚醚砜成為目前最廣泛使用的超濾膜材料，其中聚醚砜是一種綜合性能優異的膜材料，玻璃化轉變溫度為230℃，具有優異的耐熱性、耐酸堿、耐腐蝕性及血液相容性，因此備受重視。但是聚醚砜(PES)由于本身具有較多的疏水性基團，因此所形成的膜疏水性強、在過濾水介質物料時、容易造成嚴重的膜污染，造成分離效率下降。為了克服聚醚砜膜材料本身的親水性差，易污染等缺點，人們嘗試使用一些物理或化學方法對其進行改性。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）結構中含有親水性的基團，是一種親水性的膜材料，具有較高的強度，其中聚醚砜的溶解度參數δ_PES=21.9(MPa)^0.5，δ_PMMA=22.69(MPa)^0.5，δ_PMMA-δ_PES=0.79，溶解度系數可考察兩種聚合物的相容性，當│δ1-δ2│>0.5時，兩種聚合物屬于部分相容；當│δ1-δ2│<0.5時屬于均相相容。PES和PMMA是屬于部分相溶物質，因此，本發明在PES中加入PMMA可改善膜的親水性，提高合金膜的的抗污染能力，能拓寬了膜的應用領域。

發明內容

隨著聚合物共混理論的不斷進步，將兩種或多種聚合物或無機納米粒子共混，理論上已經成為制備聚合物有機-無機雜化膜已成為膜材料改性、增加膜材料品種、提高膜性能的有效方法。聚甲基丙烯酸甲酯是一類優異的分離膜材料，它具有優異的耐菌、耐有機溶劑，不易水解、抗氧化、成膜性能好的優點，本發明通過其與聚醚砜的共混，開發出一種性能優異且適用的混合膜材料。

本發明的目的即在于提供一種高水通量、高強度、抗污染能力強的聚醚砜/聚甲基丙烯酸甲酯合金平板超濾膜及其制備方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種聚醚砜/聚甲基丙烯酸甲酯合金平板超濾膜，其特征在于，其鑄膜液組成按重量比如下：

聚醚砜樹脂????????13～25%

聚甲基丙烯酸甲酯??1～12%

復配添加劑????????4～15%

溶劑??????????????50～80%。

所述聚醚砜樹脂是聚醚砜的均聚物，或是聚芳砜鏈節含量為70%以上的聚醚砜共聚物，或是上述兩種的共混物或者是聚芳砜鏈節含量為70%以上的，不同聚芳砜鏈節含量的聚醚砜共混物。含量優選為14～20%

所述的聚甲基丙烯酸甲酯的分子量為30～35萬。含量優選為2～10%。

共混聚合物聚甲基丙烯酸甲酯的作用是改善聚醚砜膜的親水性能，提高聚醚砜膜的抗污染性，同時降低聚醚砜膜生產成本。

所述的溶劑是指二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯中的至少一種。