[發(fā)明專利]一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710396109.5
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107081079B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 周建成;李璟;殷俊;李乃旭;劉明;楊斌
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D71/78
• 分類號: B01D71/78;B01D71/68;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟1：將兩端以4-氰基戊酸二硫代苯甲酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物即大分子鏈轉移劑CPADB-F127-CPADB、引發(fā)劑偶氮二異丁腈和單體丙烯酸加入到反應器中，之后加入溶劑N,N-二甲基甲酰胺，除去反應器中的氧氣，在氮氣保護條件下攪拌反應，制得兩端以丙烯酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，簡記為PAA-F127-PAA，其結構式如下：

步驟2：將基膜材料聚醚砜、添加劑PAA-F127-PAA加入溶劑中，在20～60℃下攪拌2～12h配制得到鑄膜液，靜置脫泡4～12h后對鑄膜液進行刮膜，在20～60℃凝固浴中成膜，得到共混了PAA-F127-PAA的聚醚砜膜，簡記為PES/PAA-F127-PAA膜；

步驟3：第一步，將引發(fā)劑(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸、單體甲基丙烯酸二甲氨乙酯、催化劑CuBr₂、配合物五甲基二乙烯三胺和還原劑抗壞血酸溶于二氧六環(huán)中，在無氧條件下反應制得2-溴甲基-4-((2-((叔丁氧羰基)氨基)乙基)氨基)-2,3,3-三甲基-4-氧代丁酸2-二甲基氨基，簡記為Boc-PDMAEMA；第二步，將Boc-PDMAEMA溶于四氫呋喃中，加入過量1，3-丙烷磺內酯，室溫反應得到11-溴甲基-2,2,10,10,11,16,16-七甲基-4,9,12-三氧代-3,13-二氧雜-5,8,16-三氮雜十八烷-16--19-磺酸鹽，簡記為Boc-PDMAPS；第三步，將Boc-PDMAPS加入過量2～3mol/L鹽酸，攪拌反應，提純得到3-((2-((2-(氨基乙基)氨基)-2-溴甲基-2,3,3-三甲基-4-氧代丁酰基)氧基)乙基)二甲基氨基)丙烷-1-磺酸鹽，簡記為NH₂-PDMAPS，其結構式如下：

步驟4：以PES/PAA-F127-PAA膜為基膜，把基膜浸置于活化混合液中，之后將基膜取出，移至NH₂-PDMAPS濃度為1～5g/L的pH＝7.2～7.6的磷酸緩沖鹽溶液中，在室溫下反應，制得表面接枝了NH₂-PDMAPS的共混改性聚醚砜膜，簡記為PES/PAA-F127-PAA/NH₂-PDMAPS膜。

2.如權利要求1所述的一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：步驟1中以摩爾比計，CPADB-F127-CPADB：偶氮二異丁腈：丙烯酸＝1：0.3～0.8：300～800，丙烯酸在溶劑N,N-二甲基甲酰胺中的濃度為0.8～1.5mol/L。

3.如權利要求1所述的一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：步驟1所述的攪拌反應的溫度為50～90℃，攪拌時間為4～24h。

4.如權利要求1所述的一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：步驟2所述的鑄膜液中基膜材料聚醚砜的濃度為10wt％～18wt％，PAA-F127-PAA的濃度為0.05wt％～0.9wt％，剩余部分為溶劑。

5.如權利要求1所述的一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：步驟2所述的溶劑是N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或N,N-二甲基乙酰胺中的一種；所述的凝固浴為水浴、乙醇浴或乙醇體積含量為5％～95％的乙醇-水混合浴。

6.如權利要求1所述的一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：步驟3中以摩爾比計，(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸：甲基丙烯酸二甲氨乙酯：CuBr₂：五甲基二乙烯三胺：抗壞血酸＝1：50～200：0.01～0.5:0.05～5：0.05～5，甲基丙烯酸二甲氨乙酯在溶劑二氧六環(huán)中的濃度保證為0.8～1.5mol/L。

7.如權利要求1所述的一種高效親水化改性抗污染聚醚砜膜的制備方法，其特征在于：步驟3第一步中所述的無氧條件下反應溫度為50～90℃，反應時間為2～24h；步驟3第二步所述的室溫反應時長為8～24h；步驟3第三步所述的攪拌反應的時長為8～24h。