[發明專利]一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201811172948.X
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109331544B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 費正東;應頌頌;范萍;陳楓;鐘明強
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D39/16
• 分類號: B01D39/16;C08F220/34;C08F220/20;C08F226/10;C08F222/38;C08F222/14;C08F222/20
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發明公開了一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯及其制備方法，該方法包括以下步驟：將親水性單體、交聯劑及引發劑溶于溶劑中，混合均勻得改性溶液；聚乙烯粉末用所述改性溶液潤濕后壓入濾芯模具中，在濾芯模具中進行親水性單體化學交聯反應，然后進行燒結，即得持久親水化改性后的聚乙烯濾芯產品。本發明采用親水性單體包覆交聯聚乙烯粉末顆粒，進行燒結制備得到持久親水化的聚乙烯濾芯。該方法所制備的聚乙烯濾芯因親水性單體在聚乙烯粉末顆粒表面包覆形成化學交聯，故親水性長期運行后可維持不變，從而可顯著降低操作壓力，改善污染程度，提升運行效率。

技術領域

本發明涉及高分子材料改性領域，具體涉及一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯及其制備方法。

背景技術

聚乙烯濾芯是由聚乙烯粉末為原料通過設定工藝燒結的過濾介質，具有較好的韌性和強度，耐腐蝕，耐有機溶劑，耐溫性好，無毒無臭特性，符合GMP的要求，是化工、制藥、環保行業應用的微孔過濾機的核心元件。但是與其他材質的過濾介質相比，聚乙烯濾芯更為疏水，因而使其操作壓力提高，能耗增加，且更易發生污染，長期運行后處理效率明顯降低。為解決這一問題，已有一些企業及研究人員采取了一些措施，如在聚乙烯濾芯內共混入一些親水物質，如聚乙二醇，聚丙烯酰胺，鈦白粉，白炭黑或硫酸鋇等。但是這類技術雖可短時提升聚乙烯濾芯的親水性，但是長期運行后，容易流失，長期改性效果依舊不佳。此外，由于超高分子量聚乙烯不僅熔體粘度大，而且沒有合適的溶劑溶解，因而難以用常規技術進行接枝或共聚親水化改性來實現持久改性，以致目前還未有持久親水化改性聚乙烯濾芯的方法及產品。

發明內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯及改性方法。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于將親水性單體、交聯劑及引發劑溶于溶劑中，混合均勻得改性溶液；聚乙烯粉末用所述改性溶液潤濕后壓入濾芯模具中，在濾芯模具中進行親水性單體化學交聯反應，然后進行燒結，即得持久親水化改性后的聚乙烯濾芯產品。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于所述聚乙烯粉末的分子量為10~500萬。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于親水性單體為甜菜堿兩性離子、甲基丙烯酸羥乙酯或乙烯基吡咯烷酮。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于交聯劑為不飽和烯烴，所述不飽和烯烴為亞甲基雙丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯或季戊四醇三丙烯酸酯。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于引發劑為亞硫酸氫鈉-過硫酸銨氧化還原體系、偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰；所述亞硫酸氫鈉-過硫酸銨氧化還原體系中，亞硫酸氫鈉和過硫酸銨的摩爾比為1: 2。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于所述溶劑為水、乙醇或異丙醇。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于所述改性溶液中，親水性單體與引發劑的摩爾比為20~100: 1，親水性單體與交聯劑的摩爾比為10~50:1，親水性單體的質量濃度為10~30%；聚乙烯粉末用所述改性溶液潤濕后，聚乙烯粉末與所述改性溶液中的親水性單體的質量比為3~10: 1。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于親水性單體化學交聯反應的溫度為20~80℃，時間為0.5~1h。

所述的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯的制備方法，其特征在于燒結的溫度為20~180℃，燒結壓力為0.05~1 MPa，燒結時間為1~8h。

所述方法制備的一種持久親水化改性的聚乙烯濾芯。

通過采用上述技術，與現有技術相比，本發明的有益效果如下：