[發明專利]一種用于廢水處理的超濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202010953857.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112108002A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 袁勝巧
• 申請（專利權）人: 廣德華東電子電路發展有限公司
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D67/00;B01D71/42;C02F1/44
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 劉生昕

本發明公開了一種用于廢水處理的超濾膜及其制備方法，該超濾膜由以下組分制備得到：氯化聚氯乙烯、改性聚丙烯腈、聚乙二醇、聚氧乙烯脂肪醇醚、二甲基甲酰胺；該超濾膜經過親水性改性，使其浸潤速率快，增大該超濾膜的水通量，并提高了該超濾膜的截留率；通過將聚氯乙烯經過氯化改性后，材料的氯含量得以提高，從而使得材料的分子鍵極性增大、分子間作用力增強、化學穩定性增加，使材料的力學性能、耐化學腐蝕性能、耐熱性均得到了較大的提高；通過將聚丙烯腈進行改性，使其貴金屬和稀有金屬離子均具有高的吸附能力；該超濾膜的廢水處理效果好，而且該超濾膜物理性能以及力學性能均良好，不易損耗，降低了廢水處理的成本。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，具體涉及一種用于廢水處理的超濾膜及其制備方法。

背景技術

膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離技術。膜分離技術作為新型分離技術已廣泛應用于氣體分離、物料分離和水處理，其中水處理領域對膜產品的需求量最大，它與傳統過濾的不同在于膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。

在膜分離應用領域中，聚氯乙烯具有優良的耐酸堿、耐高溫、耐菌類、價格低廉、原材料易購等優點，可制成用于廢水處理的超濾膜，但聚氯乙烯超濾膜親水性差，通量較低，韌性較差，耐化學腐蝕性能差，吸附性差。

因此，如何改善現有的聚氯乙烯超濾膜親水性差，通量較低，韌性較差，耐化學腐蝕性能差，吸附性差是本發明需要解決的問題。

發明內容

為了克服上述的技術問題，本發明的目的在于提供了一種用于廢水處理的超濾膜及其制備方法：(1)通過將氯化聚氯乙烯、改性聚丙烯腈、聚乙二醇投入至二甲基甲酰胺中，混合均勻后，真空脫泡，得到原料液，將原料液經過紡絲機進行紡絲，得到纖維膜，將纖維膜浸入去離子水凝固浴中，然后將凝固的纖維膜進行拉伸得到纖維超濾膜，向聚氧乙烯脂肪醇醚中加入去離子水，完全溶解后形成聚氧乙烯脂肪醇醚溶液，將纖維超濾膜放入聚氧乙烯脂肪醇醚溶液中浸泡，進行親水化處理，將親水化處理后的纖維超濾膜取出，在室溫下晾干，得到該用于廢水處理的超濾膜，解決了現有的聚氯乙烯超濾膜親水性差，通量較低的問題；(2)通過將聚氯乙烯、去離子水、濃鹽酸、乙烯基三甲基硅烷、(全氟己基)苯基碘鎓三氟甲烷磺酸鹽、烷基葡萄糖苷投入至反應釜中，通入氯氣進行反應，用蒸餾水洗滌后過濾，去除濾液，將濾餅烘干，得到氯化聚氯乙烯，解決了現有的聚氯乙烯超濾膜韌性較差，耐化學腐蝕性能差的問題；(3)通過將聚丙烯腈在用碳酸鈉水溶液和皂片溶液洗滌，之后用去離子水洗滌，然后將聚丙烯腈干燥，將干燥的聚丙烯腈放入鹽酸羥胺水溶液中，使用氫氧化鈉調節pH，然后攪拌反應，反應結束后冷卻，然后取出產物，將產物用乙醇溶液以及蒸餾水洗滌，得到改性聚丙烯腈，解決了現有的聚氯乙烯超濾膜吸附性差的的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種用于廢水處理的超濾膜，由以下重量份組分制備得到：

氯化聚氯乙烯20-40份、改性聚丙烯腈2-5份、聚乙二醇10-20份、聚氧乙烯脂肪醇醚1-3份、二甲基甲酰胺40-60份；

該用于廢水處理的超濾膜由以下步驟制備得到：

步驟一：將氯化聚氯乙烯、改性聚丙烯腈、聚乙二醇投入至二甲基甲酰胺中，在溫度為50-100℃、轉速為50-200r/min的條件下攪拌混合，混合均勻后，真空脫泡，得到原料液；

步驟二：將原料液經過紡絲機進行紡絲，得到纖維膜，將纖維膜浸入30-60℃去離子水凝固浴中，然后將凝固的纖維膜進行拉伸至原長度的1.5-2倍，得到纖維超濾膜；

步驟三：向聚氧乙烯脂肪醇醚中加入聚氧乙烯脂肪醇醚10-20倍重量的去離子水，完全溶解后形成聚氧乙烯脂肪醇醚溶液，將纖維超濾膜放入聚氧乙烯脂肪醇醚溶液中浸泡，進行親水化處理；