[發(fā)明專利]聚砜中空纖維膜的改性方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810592837.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN108786503A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田琴;秦舒浩;邵會(huì)菊;吳復(fù)忠;張道海;祈婭婷;羅繼勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院;貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D71/82
• 分類號(hào): B01D71/82;B01D67/00;B01D69/08;B01D71/30;B01D71/68
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

本發(fā)明公開了一種聚砜中空纖維膜的改性方法。本發(fā)明利用超聲波的聲空化作用使聚合物大分子或小分子裂解產(chǎn)生自由基，以輔助引發(fā)單體接枝在基膜表面，形成改性薄層，提高PSF基膜的親水性和抗污染性能。并發(fā)現(xiàn)了本發(fā)明在改性液和超聲處理的共同作用下，能獲得適合于水處理領(lǐng)域和新能源電池領(lǐng)域的PSF膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種聚砜中空纖維膜的 改性方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今這個(gè)科技發(fā)達(dá)、人類進(jìn)步的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)代，工業(yè)發(fā)展飛速， 給人類帶來了很大的福利，通訊便捷，出行便利，但也讓人類同時(shí)面 臨著一系列的難題。譬如環(huán)境污染、溫室效應(yīng)、資源欠缺等。在我國 這樣工業(yè)發(fā)展迅速和能源需求增大的情況下，隨著化石能源的短缺， 環(huán)境污染的日趨加重，開發(fā)利用一種潔凈無污染的資源是大勢(shì)所趨， 我國推動(dòng)并采取可持續(xù)發(fā)展策略，潔凈無污染的綠色能源開始蓬勃發(fā) 展，新能源電池技術(shù)就是一個(gè)相較頗好的例子，它愈發(fā)的日漸得到人 們的存眷。在研究使用的很多種新能源電池中由于鋰離子電池?fù)碛械?安全性、可靠性、壽命長、能量高等優(yōu)良性能，理所當(dāng)然便是新型電 源的研究焦點(diǎn)。最近幾年以來，我國的新能源電池技術(shù)的開發(fā)利用越 來越廣泛，國家也對(duì)此寄予厚望，大力推廣。而隨著新能源電池的廣 泛普及推廣，電池隔膜材料的需求量也在不停的增加，但國內(nèi)的隔膜 工藝技術(shù)并不是很完善，相對(duì)國外來說發(fā)展非常緩慢，因此隔膜材料 基本上是靠進(jìn)口為主，這種情況下，迫切需要以提高國內(nèi)隔膜工藝質(zhì) 量技術(shù)指標(biāo)來增大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，減少其進(jìn)口數(shù)額，所以，對(duì)于隔膜 材料的研究在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益方面都有著相當(dāng)重要的跨時(shí) 代意義。

新能源電池和傳統(tǒng)的化學(xué)電池之間相比較的話，新能源電池是一 種不需要通過燃燒就可以經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)的方式把化學(xué)能直接就轉(zhuǎn) 化為電能的設(shè)備。在轉(zhuǎn)化過程中，新能源電池的轉(zhuǎn)化過程不受卡諾循 環(huán)的限制，高效清潔無污染，與化學(xué)原電池頗為類似。新能源電池技 術(shù)作為現(xiàn)階段解決環(huán)境污染與能源短缺兩大難題的主要技術(shù)，潛力巨 大。如今世界各國都在大力于新能源電池的研究開發(fā)，尤以美國為主， 美國對(duì)于新能源電池的研究是最先開始的，目前為止美國擁有著很強(qiáng) 大的理論知識(shí)和研究基礎(chǔ)，經(jīng)驗(yàn)豐富。其他各國隨后也開始了新能源 電池的研究，而我國在這方面的研究相對(duì)于國外起步較晚，研究過程 中也存在很多難題，在技術(shù)和理論上與國外都有著差距，也導(dǎo)致了現(xiàn) 在能源轉(zhuǎn)化技術(shù)欠缺。但無論如何，世界各國在新能源電池研究的領(lǐng) 域中都有著很大的收獲，研究產(chǎn)品已經(jīng)上市。而研究步伐也會(huì)有進(jìn)一 步發(fā)展。

新能源電池包含有鉛酸蓄電池、鋰離子電池、燃料電池、太陽能 電池、鎳氫電池、鎳隔電池、原電池等。其中，鋰離子電池固然說是 在1991年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，但其產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度是較快的，近十來年，智 能手機(jī)、平板電腦在社會(huì)應(yīng)用上潮流般的盛行，在很大程度上使鋰離 子電池行業(yè)能夠快速發(fā)展^[4]。除此之外，鋰離子在動(dòng)力電池范疇方面 技術(shù)逐步成熟，并開始應(yīng)用在新能源汽車等領(lǐng)域。目前已經(jīng)投入研究 利用的車用蓄電池中最有發(fā)展前景的差不多就數(shù)鋰離子電池高居首 位了。

電池隔膜材料分為織造膜、非織造膜、微孔膜、隔膜紙、復(fù)合膜 等幾個(gè)大類。其中，聚烯丙烯、聚乙烯、聚偏氟氯乙烯等聚合物膜是 現(xiàn)在研究利用較為廣泛的膜材料。

近些年以來，高分子膜普遍應(yīng)用在各種氣體、液體分離的領(lǐng)域中， 例如微濾、超濾、反滲透和納濾等，而聚砜膜憑借其優(yōu)異的性能成為 運(yùn)用范圍最廣的幾種高分子膜之一。聚砜是一種耐溫且高強(qiáng)度的工程 塑料，具有優(yōu)異的抗蠕變性能，其主要包含有雙酚型聚砜、聚芳醚砜、 酚酞型聚醚砜和聚醚酮等，主要用于反滲透膜和納濾膜的底膜、氣體 分離膜、可耐蒸汽殺菌的超濾微濾膜；其磺化物還能制備離子交換膜 和荷電超濾膜。