[發明專利]一種用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201610384332.3
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN107456877B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 楊麗;魏昕;郭智;許樹華
• 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: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;B01D71/68;B01D71/34;B01D71/48;B01D71/38;B01D53/22
• 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

1.一種用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法，應用一種兩側均可刮膜的刮刀，包括：平行排列的刮膜刀片(1)和兩個刀片間距調節螺桿(2)，所述刀片間距調節螺桿(2)固定連接于兩個刮膜刀片(1)的兩端，其特征在于，具體制備過程為：

步驟1、雙層聚合物基底膜制備：將聚合物膜材料和聚乙烯吡咯烷酮與有機溶劑混合，攪拌一段時間，過濾、抽真空脫泡得到鑄膜液；然后將聚酯無紡布浸漬于鑄膜液中一段時間；

將刮刀在刮膜機上安裝、固定好，牽引浸漬過鑄膜液的聚酯無紡布從兩個刮膜刀片(1)中間抽出，然后分別在上、下刮膜刀片(1)與聚酯無紡布之間塞入相同尺寸的墊片，調整并固定刀片間距調節螺桿(2)，使聚酯無紡布兩側刮膜尺寸相同；

隨后以一定的走布速度持續將浸漬過鑄膜液的聚酯無紡布從兩個刮膜刀片(1)中間拉出，接著置于室溫下的去離子水中進行相分離，分相結束后用去離子水沖洗固化，經95％的乙醇浸泡一段時間后，得到雙層聚合物多孔基底膜，自然晾干備用；

步驟2、雙層PDMS功能層制備：將聚二甲基硅氧烷、交聯劑溶于有機溶劑中攪拌均勻，配成溶液，然后向溶液中加入催化劑二月桂酸二丁基錫，攪拌均勻后靜置脫泡得到涂覆液，將雙層聚合物多孔基底膜浸漬于涂覆液中一段時間；

將刮刀在涂覆機上安裝、固定好，牽引浸漬過涂覆液的雙層聚合物基底膜從兩個刮膜刀片(1)中間抽出，然后分別在上、下刮膜刀片(1)與雙層聚合物多孔基底膜之間塞入相同尺寸的墊片，調整并固定刀片間距調節螺桿(2)，使雙層聚合物多孔基底膜兩側刮膜尺寸相同；

隨后在涂覆液未發生凝膠前，以一定的走布速度，持續將浸漬過涂覆液的雙層聚合物多孔基底膜從兩個刮膜刀片(1)中間拉出，在涂覆機的加熱段停留一段時間，在一定溫度下交聯、溶劑蒸發和固化成膜后收卷，制得涂覆了雙層PDMS功能層的復合膜；

步驟3、多層復合膜的制備：將步驟2制備的復合膜浸漬于按體積比H₂O₂：H₂SO₄：H₂O＝3：7：10配制的溶液中一段時間，然后依次用大量去離子水及乙醇淋洗，置于烘箱內干燥，再用紫外光照射一段時間，然后將表面活化的復合膜置于有機硅烷單體的溶液中，有機硅烷單體溶液中有機硅烷單體與溶劑的體積百分比為1～22％，反應一段時間，依次用甲苯、無水乙醇和去離子水清洗處理后，置于120℃烘箱中烘干，制得用于有機氣體凈化回收的多層復合膜。

2.如權利要求1所述的用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法，其特征在于，步驟1所述聚合物膜材料的質量分數為12～22％，聚乙烯吡咯烷酮的質量分數大于0且不超過6％，有機溶劑的質量分數為72～88％；所述聚合物膜材料為聚偏氟乙烯、聚砜中的一種或兩種以任意比例混合；所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一種。

3.如權利要求1所述的用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法，其特征在于，步驟1所述攪拌具體為，在60～80℃下攪拌24～48小時；所述浸漬時間為30～60分鐘；所述墊片的厚度為40～100μm；所述走布速度為0.5～1.2m/min；所述固化時間為24～48小時；所述浸泡時間為30～60分鐘。

4.如權利要求1所述的用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法，其特征在于，步驟2所述交聯劑為正硅酸乙酯、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的一種；所述有機溶劑為正己烷、正庚烷、正辛烷、甲苯或二甲苯中的任意一種；所述交聯劑：有機溶劑：聚二甲基硅氧烷的質量比為0.4～2.0：2.5～7.1：2.5～5.5。

5.如權利要求1所述的用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法，其特征在于，步驟2所述溶液中聚二甲基硅氧烷的質量百分比為25～55％；所述催化劑二月桂酸二丁基錫加入的質量分數為溶液總量的1～3％。

6.如權利要求1所述的用于有機氣體凈化回收的多層復合膜的制備方法，其特征在于，步驟2所述浸漬時間為10～30分鐘；所述墊片厚度為2～40μm；所述走布速度為0.2～0.8m/min；所述停留時間為1～8小時；所述溫度為40～80℃。