[發明專利]一種用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法

有效

• 申請號: 201410451896.5
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN105396474B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 魏昕;楊麗;楊永強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D71/26;B01D71/70;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙)11392
• 代理人: 符彥慈,董琪

1.一種用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：以聚烯烴中空纖維膜為基膜，首先對所述聚烯烴中空纖維基膜進行基膜羥基化處理，然后利用含有易水解基團的含氟或含氯硅烷單體，在所述聚烯烴中空纖維基膜表面進行水解縮聚反應，通過調節反應體系的含水量、反應時間、硅烷單體種類，控制硅烷單體在所述聚烯烴中空纖維基膜表面的聚合方向、聚合度以及聚合物鏈長，以制備具有不同結構的聚有機硅烷表層，從而在聚烯烴中空纖維基膜表面構筑有機硅微米或納米結構表面，獲得超疏水改性效果；

具體包括以下各步驟：

(1)基膜羥基化：以聚烯烴中空纖維膜為基膜，將干燥后的聚烯烴中空纖維基膜在新制備的Piranha溶液中浸泡，浸泡溫度為50-90℃，浸泡時間為0.1-5小時，進行羥基化反應，然后用去離子水沖洗干凈，干燥備用；

(2)硅烷化反應：將羥基化后的中空纖維膜放入一定濃度的硅烷溶液后密封，進行硅烷化反應，反應后將中空纖維膜用以下清洗劑依次清洗：甲苯、乙醇、乙醇與水的混合溶液、水；

(3)熱交聯：將硅烷化反應后的中空纖維膜取出，放入烘箱中，進行熱交聯，最終得到具有特殊親潤有機硅表面功能層的聚烯烴中空纖維膜；

步驟(2)所述的硅烷化反應，通過以下兩種方式進行：將羥基化后的中空纖維膜放入無水甲苯或甲苯溶液中，然后加入硅烷單體，得到一定濃度的硅烷溶液后密封進行硅烷化反應；或將硅烷單體加入無水甲苯或甲苯溶液中得到一定濃度的硅烷溶液，然后將羥基化后的中空纖維膜放入所述硅烷溶液后密封進行硅烷化反應；

步驟(2)中的所述甲苯溶液為以水為溶質的飽和甲苯溶液，或為無水甲苯與以水為溶質的飽和甲苯溶液以體積比1:1混合配制的混合溶液。

2.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：所述聚烯烴中空纖維基膜的材質為聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或聚四氟乙烯，且其孔徑范圍為10～1000nm。

3.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(1)中進行羥基化反應的所述浸泡溫度為70℃，所述浸泡時間為1小時。

4.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于，所述方法還包括無水甲苯的制備步驟：將分子篩干燥后的甲苯進行蒸餾，收集110℃的餾分，干燥保存，作為無水甲苯使用，供步驟(2)中使用。

5.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于，所述方法還包括以水為溶質的飽和甲苯溶液的制備步驟：將無水甲苯與去離子水混合，靜置一段時間取上層溶液，配制出以水為溶質的飽和甲苯溶液，供步驟(2)中使用。

6.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于，所述方法還包括無水甲苯與以水為溶質的飽和甲苯溶液混合配置混合溶液的制備步驟：將無水甲苯與以水為溶質的飽和甲苯溶液以任意比例混合，配制含水量不同的混合溶液，供步驟(2)中使用。

7.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(2)中所述硅烷單體是含氟或含氯硅烷單體中的一種或兩種以上以任意比例混合。

8.如權利要求1或7所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(2)中所述硅烷單體是甲基三氯硅烷、正辛基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷、三氟癸基三氯硅烷中的一種或兩種以上以任意比例混合。

9.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(2)中所述硅烷溶液中的所述硅烷單體濃度為0.01～10g/L。

10.如權利要求9所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(2)中所述硅烷溶液中的所述硅烷單體濃度為0.1g/L。

11.如權利要求1所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(2)中的密封進行硅烷化反應時間為0.1-10小時。

12.如權利要求11所述的用特殊親潤有機硅改性聚烯烴中空纖維膜的方法，其特征在于：步驟(2)中的密封進行硅烷化反應時間為10小時。