[發明專利]一種環境檢測用改性聚丙烯中空纖維濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710357326.3
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107174976A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 呂光輝;孫小妹
• 申請（專利權）人: 安徽眾誠環境檢測有限公司
• 主分類號: B01D71/26
• 分類號: B01D71/26;B01D63/02;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 楊霞,翟攀攀

技術領域

本發明涉及聚丙烯中空纖維濾膜技術領域，尤其涉及一種環境檢測用改性聚丙烯中空纖維濾膜及其制備方法。

背景技術

膜技術是新興的分離技術，它廣泛應用于液體的分離、濃縮、提純及凈化，是節約能源、開發新資源和解決環境污染問題的可持續發展的重要技術。膜技術優于傳統分離技術是因為其具有分離精度高、分離速度快、能耗低、使用壽命長等優點，而濾膜材料決定了膜分離技術的效率和分離精度。

聚丙烯中空纖維濾膜因聚丙烯材料來源豐富，性能穩定且性價比優于其他可成膜聚合物而倍受人們的青睞和應用。目前關于聚丙烯中空纖維濾膜的改性多半注重其親水性能的改進，而針對其防污性能的報道甚少，且目前涂層與聚丙烯中空纖維的結合力不夠，在使用過程中常常出現脫落的現象，影響了濾膜的使用壽命。

發明內容

本發明提出了一種環境檢測用改性聚丙烯中空纖維濾膜及其制備方法，本發明在保證聚丙烯中空纖維濾膜親水性的同時，提高了濾膜的抗污染性能及穩定性，增強了涂層與聚丙烯中空纖維膜之間的結合力，延長了濾膜使用壽命。

本發明提出的一種環境檢測用改性聚丙烯中空纖維濾膜，包括聚丙烯中空纖維膜及涂覆在聚丙烯中空纖維膜表面的涂層；

其中，聚丙烯中空纖維膜的原料包括：聚丙烯顆粒、三乙酸甘油酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、對氨基苯酚、氨基環己醇、成膜助劑；涂層的原料包括：甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、鹽酸多巴胺、多羥基植酸、牛磺酸、三羥甲基氨基甲烷。

優選地，聚丙烯中空纖維膜的原料按重量份包括：聚丙烯顆粒80-100份、三乙酸甘油酯20-50份、聚乙二醇甲基丙烯酸酯10-30份、對氨基苯酚10-15份、氨基環己醇5-12份、成膜助劑20-100份。

在具體實施例中，聚丙烯顆粒在聚丙烯中空纖維膜原料中的重量份可以為82、85、87、90、92、93、95、97；三乙酸甘油酯在聚丙烯中空纖維膜原料中的重量份可以為25、28、30、32、35、37、39、40、43、45、48；聚乙二醇甲基丙烯酸酯在聚丙烯中空纖維膜原料中的重量份可以為12、15、16、18、20、22、25、28；對氨基苯酚在聚丙烯中空纖維膜原料中的重量份可以為11、12、13、14；氨基環己醇在聚丙烯中空纖維膜原料中的重量份可以為6、7、8、9、10、11；成膜助劑在聚丙烯中空纖維膜原料中的重量份可以為30、35、40、50、55、60、65、70、80、85、90、95。

優選地，涂層的原料按重量份包括：甲基丙烯酸二乙氨基乙酯5-6份、鹽酸多巴胺0.5-5份、多羥基植酸2-5份、牛磺酸2-4份、三羥甲基氨基甲烷10-30份。

在具體實施中，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯在涂層原料中的重量份可以為5.1、5.2、5.5、5.6、5.8；鹽酸多巴胺在涂層原料中的重量份可以為0.8、1、1.2、1.5、2、3、3.5、4、4.5；多羥基植酸在涂層原料中的重量份可以為2.5、3、3.5、4、4.5；牛磺酸在涂層原料中的重量份可以為2.5、3、3.5；三羥甲基氨基甲烷在涂層原料中的重量份可以為12、15、18、20、22、25、27。

優選地，涂層厚度為100-180nm。

本發明提出的一種環境檢測用改性聚丙烯中空纖維濾膜的制備方法，包括如下步驟：

S1、稱取聚丙烯顆粒、三乙酸甘油酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、對氨基苯酚、氨基環己醇、成膜助劑，攪拌混合均勻，待物料溶解后低速攪拌，真空脫泡得到鑄膜液；

S2、在氮氣環境中，將鑄膜液擠出紡絲，凝固得到聚丙烯中空纖維膜；

S3、將甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、鹽酸多巴胺、多羥基植酸、牛磺酸、三羥甲基氨基甲烷混合均勻得到混合液，調節混合pH至7-9得到涂層液，以提拉的方式，將聚丙烯中空纖維膜浸澤在涂層液中，在聚丙烯中空纖維膜表面形成液膜得到濾膜粗坯；

S4、將濾膜粗坯在60-80℃下反應，然后置于氮氣氣氛中，升溫至100-120℃反應，得到環境檢測用改性聚丙烯中空纖維濾膜。

優選地，S1中，低速攪拌速度為10-15r/min。

優選地，S2中，凝固后進行萃取置換得到濾膜粗坯，萃取液為無水乙醇。

優選地，S3中，提拉次數為15-20次。

優選地，S4中，濾膜粗坯在60-80℃下反應1-2h。

優選地，S4中，升溫至100-120℃反應2-4h。