[發(fā)明專利]一種廢水處理用仿生碳素PVC共混膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710419233.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN107174965A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新志;張凱;鄭海迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽圣源橡塑科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D69/02
• 分類號(hào): B01D69/02;B01D71/30;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理膜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢水處理用仿生碳素PVC共混膜及其制備方法。

背景技術(shù)

膜材料的應(yīng)用幾乎涉及到廢水處理的各個(gè)領(lǐng)域，隨著環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)廢水資源的綜合回收利用逐漸成為行業(yè)熱點(diǎn)，與此相應(yīng)的一批新型的膜材料得到開發(fā)應(yīng)用，其中仿生膜材料是一類重要的膜材料。傳統(tǒng)的仿生膜主要利用天然水通道蛋白來制備，其工藝復(fù)雜，難以大規(guī)模制備天然水通道蛋白，應(yīng)用受限，為此，人造水通道材料進(jìn)入人們的視野，其中之一就是碳納米管材料，但是碳納米管材料在高分子基質(zhì)中的團(tuán)聚問題則是制約著其在膜材料中的應(yīng)用。

聚氯乙烯（PVC）價(jià)格低廉、來源豐富，作為膜材料可大幅度的降低膜材料的成本，其本身具有的化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐微生物腐蝕等等優(yōu)點(diǎn)使其在作為廢水處理材料領(lǐng)域極具應(yīng)用前景。但是PVC疏水性較強(qiáng)，成膜性及韌性較差，在水流中膜通量低，表面耐污染性差，使得傳統(tǒng)的PVC膜材料性能不佳，急需開發(fā)高性能的產(chǎn)品。

我國(guó)是輪胎生產(chǎn)和汽車大國(guó)，隨著家庭汽車擁有量的快速上漲，每年產(chǎn)生了大量的廢舊輪胎，如何有效的回收利用這些廢舊輪胎，防止環(huán)境污染，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前較為常見的廢舊輪胎回收方法主要有原型直接利用、焚燒生熱、舊輪胎翻新、生產(chǎn)再生橡膠、生產(chǎn)硫化橡膠粉等幾種。其中生產(chǎn)橡膠粉是最為常見的處理方法。傳統(tǒng)廢舊橡膠粉其內(nèi)部仍是交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為惰性，將其活化處理可具備一定橡膠的性能，對(duì)PVC材料具有很好的增韌改性效果，是一種理想的改性材料。若如實(shí)現(xiàn)廢膠粉在PVC仿生膜中的有效利用，將會(huì)大幅度的降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)資源的二次利用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種廢水處理用仿生碳素PVC共混膜及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種廢水處理用仿生碳素PVC共混膜，是由以下重量份的原料制備得到：碳素材料5-10份、PVC粒子100-150份、磺化改性再生膠粉5-30份、溶劑500-800份、聚天冬氨酸1-5份。

所述的碳素材料為微納米量級(jí)的石墨粉、活性炭粉、中間相炭微球中的一種。

所述的磺化再生膠粉是由以下方法制備得到的：

（1）將50-100目廢橡膠粉投入活化液中浸泡處理3-5h，過濾，產(chǎn)物水洗、干燥后與脫硫再生劑按照10:1-2的重量比混合后投入脫硫罐中，通入高溫蒸汽，使罐內(nèi)壓力保持為0.5-1MPa，加熱至120-130℃，以500-800轉(zhuǎn)/min的速度預(yù)混5-10min后升溫至180-200℃，升壓至3-3.5MPa，以100-200轉(zhuǎn)/min的速度攪拌反應(yīng)30-50min后卸壓出料，得脫硫再生膠粉；

（2）將脫硫再生膠粉、磺化劑、石油醚按照1:0.1:10的重量比混合均勻，在室溫下反應(yīng)50-60min后加入5%乙醇溶液終止反應(yīng)，過濾，所得物料投入乙酸鋅/乙醇/水混合溶液中和反應(yīng)1-2h，然后經(jīng)干燥處理后即得所述的磺化再生膠粉，其中磺化劑為等摩爾的硫酸和乙酸酐組成。

所述的活化液是由濃度為30%的雙氧水與高鐵酸鉀、水按照0.1:0.1:1-2的重量份復(fù)配而成。

所述的脫硫再生劑是由12-15份糠醛抽出油、1-2份苯甲醛、0.05-0.1份活化劑480、氯化鐵1-2份、0.1-0.5份超細(xì)稀土尾礦渣粉、3-5份亞油酸復(fù)配混合而成。

所述的溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一種。

所述的一種廢水處理用仿生碳素PVC共混膜的制備方法，具體步驟為：將PVC粒子、磺化改性再生膠粉投入溶劑中，混合均勻后水浴加熱至80-90℃，攪拌混合5-8h，隨后加入其它剩余原料，繼續(xù)攪拌混合1-2h，隨后將所得鑄膜液室溫冷卻至40-45℃時(shí)靜置脫泡處理，最后將鑄膜液在40℃下用平板刮膜機(jī)制成厚度為100-500μm厚的薄膜，然后迅速將薄膜浸入室溫下的凝固水浴中，完全成膜后放入蒸餾水中浸泡過夜，脫除溶劑，隨后送入真空冷凍干燥劑中冷凍干燥，即得。