[發明專利]一種耐溶劑納濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710248420.5
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107029555A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 韓潤林
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D67/00;B01D69/12;B01D61/14;C02F1/44
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 溫福雪,侯明遠

1.一種耐溶劑納濾膜，其特征在于，所述的耐溶劑納濾膜為一體化平板或中空纖維耐溶劑納濾膜；所述的一體化平板或中空纖維納濾膜為由纖維素系列衍生物、殼聚糖系列衍生物、聚乙烯亞胺、磺化聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚苯砜、磺化聚醚酮、氯甲基化聚醚砜、氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚酮、氯甲基化聚苯砜或聚丙烯腈形成的，其厚度為50～500μm，孔徑為0～100nm。

2.一種耐溶劑納濾膜，其特征在于，所述的耐溶劑納濾膜包括分離功能層和支撐層，支撐層位于分離功能層下方；

所述的分離功能層為由纖維素系列衍生物、殼聚糖系列衍生物、聚乙烯亞胺、磺化聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚苯砜、磺化聚醚酮、氯甲基化聚醚砜、氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚酮、氯甲基化聚苯砜或聚丙烯腈形成的致密膜或多孔膜，厚度為1～20μm，孔徑為0～100nm；

所述的支撐層為由纖維素系列衍生物、殼聚糖系列衍生物、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺形成的，其厚度為50～500μm，孔徑為0～100nm。

3.根據權利要求2所述的耐溶劑納濾膜，其特征在于，所述的分離功能層中引入無機納米添加劑而形成的有機無機雜化膜，無機納米添加劑包括納米氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、四氧化三鐵、鑭鍶鈷鐵、分子篩、石墨烯和無機鹽。

4.根據權利要求3所述的耐溶劑納濾膜，其特征在于，所述的支撐層中加入納米氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、四氧化三鐵、鑭鍶鈷鐵、分子篩、石墨烯、無機鹽中的一種或兩種以上混合。

5.一種權利要求1所述的耐溶劑納濾膜的制備方法，其特征在于，步驟如下：

制備一體化耐溶劑平板或中空纖維納濾膜

將無機納米添加劑、高分子有機材料和溶劑混合，得到混合溶液或分散液，控制無機添加劑的質量百分百濃度為0～12wt％、高分子有機材料的質量百分百濃度為8～20wt％和溶劑的質量百分百濃度為68～85wt％；將上述混合溶液或分散液均勻涂覆在無紡布上或采用紡絲方式紡織在無紡布上，然后浸入凝固浴或蒸干溶劑的方式獲得初步的分離膜；隨后采用交聯劑進行交聯處理，交聯溫度為10‐120℃，交聯時間為1‐30分鐘，然后浸在去離子水中，即得到一體化耐溶劑平板或中空纖維的耐溶劑納濾膜。

6.一種權利要求4所述的耐溶劑納濾膜的制備方法，其特征在于，步驟如下：

(1)制備耐溶劑納濾膜的支撐膜

將無機添加劑、高分子有機材料A和溶劑混合，得到混合溶液A或分散液A；其中，無機添加劑的質量百分百濃度為0～12wt％、高分子有機材料的質量百分百濃度為8～20wt％、溶劑的質量百分百濃度為68～85wt％；將上述混合溶液或分散液均勻平整刮在無紡布上/或采用紡絲的方式，然后浸入凝固浴或蒸干溶劑的方式獲得初步的分離膜；隨后采用交聯劑進行交聯處理，交聯時間為1‐30min，交聯溫度為10‐120℃，然后浸在去離子水中，得到耐溶劑納濾膜的支撐膜；

所述的高分子有機材料A包括纖維素系列衍生物、殼聚糖系列衍生物、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺；

(2)制備耐溶劑納濾膜的分離功能層

將無機添加劑、高分子有機材料B和溶劑混合，得到混合溶液B或分散液B；其中無機添加劑的質量百分百濃度為0～2wt％、高分子有機材料的質量百分百濃度為0.3～5wt％、溶劑的質量百分百濃度為83～98wt％；在步驟(1)制備的支撐膜上刮涂一層混合溶液B或分散液B，經熱處理后，獲得耐溶劑納濾膜；熱處理溫度為20‐80℃，熱處理時間為5‐50min；

所述的高分子有機材料B包括纖維素系列衍生物、殼聚糖系列衍生物、聚乙烯亞胺、磺化聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚苯砜、磺化聚醚酮、氯甲基化聚醚砜、氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚酮、氯甲基化聚苯砜和聚丙烯腈；

(3)將步驟(2)制備得到的耐溶劑納濾膜浸泡在交聯劑溶液中，浸泡時間為5s‐300s，浸泡溫度為10‐60℃；然后在交聯溫度為10‐100℃條件下，交聯1‐30分鐘，后浸在去離子水，即得穩定的耐溶劑納濾膜。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述的交聯劑是濃硫酸、三甲胺、乙二胺、三乙烯四胺、聚乙烯亞胺、戊二醛、均苯三甲酰氯、對苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、環氧氯丙烷、季戊四醇、乙二醇或丙三醇。

8.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為N,N‐二甲基乙酰胺、N,N‐二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或N‐甲基吡咯烷酮。