[發(fā)明專利]一種超濾膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510691978.1
• 申請(qǐng)日: 2015-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN105344246A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹先軍;王鳳德;趙奕;崔曉靜;高川;劉詠梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 藍(lán)星（成都）新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01D61/14
• 分類號(hào): B01D61/14;B01D71/02;B01D71/68;B01D71/40;B01D71/06
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 何濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濾膜及其制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種超濾膜及其制備方法，屬于超濾膜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，聚合物膜已廣泛應(yīng)用于血液透析、污水凈化、海水淡化及氣體分離等領(lǐng)域。膜的結(jié)構(gòu)和性能是制約其進(jìn)一步發(fā)展的主要因素，聚合物膜的結(jié)構(gòu)和性能受制備條件的控制。聚合物膜的制備方法主要有燒結(jié)法、拉伸法、徑跡蝕刻法及相轉(zhuǎn)化法。而相轉(zhuǎn)化法已經(jīng)成為制備聚合物膜的主流制備方法。所謂相轉(zhuǎn)化法膜，就是制備一定組成的均相聚合物溶液，通過一定的物理方法改變?nèi)芤旱臒崃W(xué)狀態(tài)，使其從均相的聚合物溶液發(fā)生分離，最終轉(zhuǎn)變成一個(gè)三維大分子網(wǎng)絡(luò)式的凝膠結(jié)構(gòu)。相轉(zhuǎn)化制膜法根據(jù)改變?nèi)芤簾崃W(xué)狀態(tài)的物理方法不同，可以分為以下幾種：溶劑蒸發(fā)相轉(zhuǎn)化法、熱誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化法、氣相沉淀法。

膜材料作為膜分離技術(shù)的核心，它的性質(zhì)能影響膜的分離滲透性和物理化學(xué)的穩(wěn)定性，因此膜材料的選擇是制備分離膜的首選問題，聚砜因具有耐高溫，機(jī)械性能好，抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于超濾膜的制備。但是由于其本身親水性不強(qiáng)，疏水溶質(zhì)極易堵塞膜表面，堵塞膜孔，造成膜污染，導(dǎo)致膜的性能大幅度下降，降低了使用壽命，因此需要使用親水性表面活性劑，來降低水與其他疏水物質(zhì)的界面張力，從而減少疏水物質(zhì)在膜面上的吸附。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有膜材料的問題，提供一種超濾膜，該超濾膜能有效降低對(duì)疏水性污染物的吸附，增強(qiáng)了抗污染能力，延長(zhǎng)了使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，其具體的技術(shù)方案如下：

一種超濾膜，其特征在于：包括以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料：

磺化聚砜15-19份

二甲基甲酰胺85-95份

異丙醇5-10份

無(wú)機(jī)鹽5-8份

去離子水10000-12000份。

優(yōu)選的，一種超濾膜，其特征在于：包括以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料：

磺化聚砜16-18份

二甲基甲酰胺88-92份

異丙醇7-9份

無(wú)機(jī)鹽6-8份

去離子水11000-11500份。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述的無(wú)機(jī)鹽為NaCl、KCl或者CaCl。

一種超濾膜的制備方法，其特征在于：包括以下工藝步驟：

A、將磺化聚砜置于具塞磨口瓶?jī)?nèi)，加入二甲基甲酰胺；

B、將所述具塞磨口瓶置于60-80℃水浴中24小時(shí)，使磺化聚砜充分溶解；冷卻至室溫后過濾磺化聚砜溶解液，備用；

C、于容器內(nèi)，加入去離子水、異丙醇及無(wú)機(jī)鹽，充分混溶；將一潔凈玻璃板水平放置在平臺(tái)上；

D、將制備好的磺化聚砜溶解液倒在玻璃板上，用玻璃棒刮膜；迅速將刮制好的磺化聚砜液膜連同玻璃板一起進(jìn)入去離子水中，使磺化聚砜液膜相轉(zhuǎn)化成固體膜；

E、1-3小時(shí)后，去除固體膜，水洗即得超濾膜。

本發(fā)明帶來的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明提高聚砜類膜材料的親水性和耐熱性的同時(shí)，還能有效的改善功能膜的選擇分離特性、滲透通量和抗污染性能，聚砜類膜材料的磺化反應(yīng)是一種苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)，在磺化反應(yīng)中關(guān)鍵是引入磺酸基，這是一種親水性的官能團(tuán)，化學(xué)式為-SO₃H，它可以與羥基的碳原子直接相連時(shí)形成磺酸類有機(jī)物，有機(jī)物分子中引入磺酸基后能增加酸性，又因?yàn)榛撬峄怯H水基團(tuán)，因此能有效增加有機(jī)物的水溶性，從而有效降低膜對(duì)疏水性污染物的吸附，增強(qiáng)了膜的抗污染能力，延長(zhǎng)了膜的使用壽命。在超濾膜性能測(cè)定裝置上測(cè)定聚砜超濾膜的牛血清白蛋白的截留率（94.25%）及水通量（89.20L/m².h）。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種超濾膜，包括以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料：

磺化聚砜15份

二甲基甲酰胺85份

異丙醇5份

無(wú)機(jī)鹽5份

去離子水10000份。

實(shí)施例2

一種超濾膜，包括以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料：

磺化聚砜19份

二甲基甲酰胺95份

異丙醇10份

無(wú)機(jī)鹽8份

去離子水12000份。

實(shí)施例3

一種超濾膜，包括以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料：

磺化聚砜17份

二甲基甲酰胺90份

異丙醇7.5份

無(wú)機(jī)鹽6.5份

去離子水11000份。

實(shí)施例4