[發明專利]一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法

有效

• 申請號: 201410202695.1
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN104056558A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 易磚;朱利平;王正寶;徐又一
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D71/80
• 分類號: B01D71/80;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）將一種或兩種以上的嵌段聚合物、添加劑、填料溶解在含有至少一種良溶劑和至少一種非溶劑的混合溶劑中，形成鑄膜液；

（2）將所述鑄膜液經過紡絲設備形成聚合物管狀膜；

（3）將聚合物管狀膜在空氣中停留1-30s，形成聚合物中空纖維初生膜；

（4）將所述的聚合物中空纖維初生膜浸沒到凝固浴中，使聚合物中空纖維初生膜在凝固浴中浸沒2-60s，形成固化的高韌性均孔聚合物的中空纖維分離膜；

（5）將固化的高韌性均孔聚合物中空纖維膜在水或甘油浸泡24h，晾干，即得到高韌性均孔聚合物的中空纖維分離膜。

2.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述嵌段聚合物、添加劑和填料與混合溶劑的質量體積比分別為：100-400 g/L、0-400 g/L和0-300 g/L。

3.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，良溶劑與非溶劑的體積比在9:1-1:9之間。

4.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述嵌段聚合物具有 A-B或A-B-A或A-B-C或α-A-B-ω或α-A-B-ω或α-A-B-C-ω結構,其中A、B和C嵌段選自聚醚砜、聚芳砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚-4-乙烯基吡啶、聚-2-乙烯基吡啶、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚環氧烷、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、乙烯丙烯交替共聚物、聚丙烯酸羥乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚己內酯的均聚合物或者兩種以上組成的共聚物，α和ω選自羥基、巰基、羧基、氨基、烷基、碳-碳雙鍵、過氧鍵、分子量低于2000的聚乙二醇、分子量低于2000的聚丙二醇。

5.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述的添加劑選自異丙醇、甘油、環糊精、葡萄糖、9-恩烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚芳砜、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、聚-4-乙烯基吡啶、聚-2-乙烯基吡啶、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚環氧烷、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、乙烯丙烯交替共聚物、聚丙烯酸羥乙酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚己內酯，以及上述聚合物的無規共聚物。

6.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述的填料為無機、有機-無機雜化材料。

7.根據權利要求6所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述無機材料優選為納米二氧化硅，納米二氧化鈦，納米四氧化三鐵，納米金粒子，銀納米粒子，石墨烯，碳納米管，氫氧化銅納米線。

8.根據權利要求6所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述有機-無機雜化材料的有機成分優選為聚乙二醇、聚丙烯腈，聚乙烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚芳砜，聚氯乙烯，聚酰胺，聚酯，聚苯乙烯，聚-4-乙烯基吡啶，聚-2-乙烯基吡啶的均聚物或上述聚合物的無規共聚物；所述無機材料優選為納米二氧化硅，納米二氧化鈦，納米四氧化三鐵，納米金粒子，銀納米粒子，石墨烯，碳納米管，氫氧化銅納米線。

9.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述良溶劑選自離子液體、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、磷酸三乙酯、丙酮、二氧六環、四氫呋喃、甲醇、乙醇、乙醚或上述溶劑的混合溶劑；所述非溶劑選自二氧六環、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、四氫呋喃或上述溶劑的混合溶劑。

10.根據權利要求1所述的一種高韌性均孔聚合物中空纖維分離膜的制備方法，其特征在于，所述凝固浴選自水、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、四氫呋喃、丙酮、甲醇、乙醇及其混合溶液。