[發明專利]一種親水性聚砜類膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710130243.0
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106943899B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 李衛星;殷秋;邢衛紅
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01D71/76
• 分類號: B01D71/76;B01D71/68;B01D71/42;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/06;B01D69/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種親水性聚砜類膜，其特征在于由聚砜類聚合物、丙烯腈-順丁烯二酸酐聚合物組成的復合膜和涂覆復合膜上的多巴胺層組成，其中復合膜的支撐層厚度為10～300μm，分離層厚度為0.1～0.5μm，多巴胺層的厚度約為50～500nm，改性后得到的親水性聚砜類膜的膜截留分子量為500～4,000Da。

2.根據權利要求1所述的親水性聚砜類膜，其特征在于所述的聚砜類聚合物為聚砜、聚醚砜或聚芳砜，其中聚砜分子量為1,700～3,500Da，聚醚砜分子量為1,000～6,020Da，聚芳砜分子量為1,000～7,700Da。

3.一種制備如權利要求1所述的親水性聚砜類膜的方法，其具體步驟如下：

(A)配制制膜液

將聚砜類聚合物、有機添加劑、無機添加劑和丙烯腈-順丁烯二酸酐聚合物溶于有機溶劑中，混合均勻配制鑄膜液原料，其中，聚砜類聚合物的質量含量為15～25％、有機添加劑的質量含量為0.1～15％、無機添加劑的質量含量為0.1～5％，丙烯腈-順丁烯二酸酐聚合物的質量含量為0.1～5％；有機溶劑的質量含量為50％～84.7％；

(B)膜的制備

膜的制備分為平板膜或中空纖維膜的制備：

平板膜的制備方法：在溫度為15～30℃，濕度為30～70％下，將步驟(A)配制好的制膜液倒在玻璃板上，調節刮刀的厚度為10～300μm，刮膜速度為5～50m·min^-1，空氣中停留時間3～20s，將刮好的膜連同玻璃板放入凝固浴中，控制凝固浴溫度為10～50℃，經漂洗處理后，得到聚砜類復合膜；

中空纖維膜的制備方法：在溫度為15～30℃，濕度為30～70％下，將步驟(A)配制好的鑄膜液作為紡絲液，將紡絲液和芯液同時注入雙通道噴絲頭，其中芯液注入內芯通道，紡絲液注入外層通道，擠出制備得到中空纖維膜胚體，空氣中停留時間3～20s，將制備的中空纖維胚體放入凝固浴中，控制凝固浴溫度為10～50℃；

(C)多巴胺多次涂覆聚砜類復合膜

Tris-HCl緩沖液的配制：配制0.01～1mol·L^-1的Tris溶液，用鹽酸調pH至1～9，然后向緩沖液中加入多巴胺，多巴胺濃度為1～6g·L^-1，將制備好的復合膜放入多巴胺溶液中，放入搖床震蕩涂覆6～24h，之后，將膜取出，或放入新配制好的多巴胺溶液中再次涂覆，得到親水性聚砜類膜。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的有機添加劑分子量為10,000～360,000Da的聚乙烯吡咯烷酮或分子量為200～10,000Da的聚乙二醇中的一種或任何幾種的組合。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的無機添加劑為氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯或氯化鋰。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟A中的有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或丙酮。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于中空纖維膜的制備過程中芯液的擠出速率為1～20毫升/分鐘，紡絲液擠出的速率為1～18毫升/分鐘。

8.根據權利要求3所述的方法，特征在于中空纖維膜的制備過程中所述的芯液為去離子水與溶劑的混合物；其中溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或丙酮；芯液中水的含量占20～50％。

9.根據權利要求3所述的方法，特征在于步驟C中再次涂覆的次數為1～10次。