[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710422259.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108993181B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉富;林海波;李田田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號(hào): B01D71/82
• 分類號(hào): B01D71/82;B01D67/00
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 聶智

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物，所述混合物包括預(yù)聚體、第一有機(jī)溶劑和水，所述預(yù)聚體為功能單體、硅烷偶聯(lián)劑在引發(fā)劑的作用下聚合制備得到。本發(fā)明還提供一種利用所述應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物的進(jìn)行的聚合物微孔膜的制備方法，具體的，將初生膜置于反應(yīng)性凝固浴中固化，得到聚合物微孔膜，在相分離過(guò)程中，反應(yīng)性凝固浴中預(yù)聚體遷移至初生膜的聚合物分子鏈之間，并發(fā)生自交聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物功能化改性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物微孔膜領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物，以及利用該混合物制備聚合物微孔膜的制備方法。

背景技術(shù)

聚合物膜材料往往表面自由能低，具有很強(qiáng)的疏水性，在其使用過(guò)程中容易被蛋白質(zhì)、細(xì)菌等有機(jī)物污染，導(dǎo)致通量下降、分離效率降低，從而縮短了膜的使用壽命。因此，增強(qiáng)聚合物微孔膜的親水性，降低膜污染，提高水通量十分重要。

目前對(duì)聚合物微孔膜常用的改性方法有表面接枝、表面涂覆、物理共混等。然而，該三種改性方法均具有一定的缺點(diǎn)，如表面接枝方法會(huì)降低膜本體的機(jī)械性能，而且過(guò)高的接枝率容易造成膜孔堵塞。表面涂覆方法，涂層易脫落，具有明顯的時(shí)效性。物理共混方法需要組分間具有一定的相容性。

在上述三種改性方法中，物理共混方法最具有實(shí)用價(jià)值。目前常用來(lái)作為共混親水改性劑的主要有無(wú)機(jī)納米粒子、親水預(yù)聚物、帶有極性官能團(tuán)的非水溶性添加劑如醋酸纖維素(CA)、甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。但是它們都有各自的缺點(diǎn)。比如無(wú)機(jī)納米粒子在摻雜過(guò)程中分散性差，易發(fā)生團(tuán)聚，使得膜的機(jī)械性能降低；親水預(yù)聚物如聚乙二醇(PVP)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，由于它們是水溶性的，在相轉(zhuǎn)化過(guò)程中，很容易脫離膜體進(jìn)入水中。而帶有極性官能團(tuán)的非水溶性添加劑，由于它們本身的親水性差，要達(dá)到很好的效果需要大量添加，但是其與高分子樹脂之間相容性差，大量的添加后容易發(fā)生相分離，也使得膜的力學(xué)性能降低(請(qǐng)參閱參考文獻(xiàn)Ting Ma,et al.Journal of Membrane Science,2013,444,293-300)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種可應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物，以及利用其進(jìn)行改性聚合物微孔膜的制備方法。

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物，所述混合物包括預(yù)聚體、第一有機(jī)溶劑和水，所述預(yù)聚體為功能單體、硅烷偶聯(lián)劑在引發(fā)劑的作用下聚合制備得到。

本發(fā)明還提供一種利用所述應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物的進(jìn)行的聚合物微孔膜的制備方法，其包括以下步驟：

(1)將聚合物溶于第二有機(jī)溶劑，得到聚合物鑄膜液；

(2)將鑄膜液制備成平板型或中空纖維型，形成初生膜；

(3)將所述初生膜置于反應(yīng)性凝固浴中固化，得到聚合物微孔膜，其中所述反應(yīng)性凝固浴包括預(yù)聚體、第一有機(jī)溶劑和水，所述預(yù)聚體為功能單體、硅烷偶聯(lián)劑在引發(fā)劑的作用下聚合制備得到，在相分離過(guò)程中，反應(yīng)性凝固浴中預(yù)聚體遷移至初生膜的聚合物分子鏈間，并發(fā)生自交聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物功能化改性；

(4)將所述初生膜轉(zhuǎn)移至40℃～90℃水中浸泡8小時(shí)～48小時(shí)，得到聚合物微孔膜。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所述應(yīng)用于反應(yīng)性凝固浴的混合物的優(yōu)點(diǎn)如下：

所述混合物包括預(yù)聚體，所述預(yù)聚體為功能單體、硅烷偶聯(lián)劑在引發(fā)劑的作用下聚合制備得到。所述功能單體的具體類別可根據(jù)具體需要而設(shè)定。當(dāng)需要對(duì)一聚合物微孔膜進(jìn)行親水改性，此時(shí)所述功能單體選擇為親水單體。當(dāng)需要得到陰離子型聚合物微孔膜，則所述功能單體選擇為陰離子型單體。可見(jiàn)，該混合物應(yīng)用方便，可便捷、快速得到功能化的聚合物微孔膜。