[發明專利]一種聚砜超濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011331080.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112370978A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 侯婷;馬超;麻麗峰;魏星光;郭守君
• 申請（專利權）人: 蘇州富淼膜科技有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D61/14;B01D67/00;C02F1/44;B01D61/00;B01D61/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 劉鑫

本發明公開了一種聚砜超濾膜的制備方法，將有機添加劑和ZnCl₂加入有機溶劑中，完全溶解后再加入聚砜，加熱并攪拌至完全溶解，靜止后真空脫泡除氣，得到均勻、透明且具有粘度的聚砜鑄膜液；通過自動涂布機在無紡布基材上對聚砜鑄膜液均勻涂覆，得到聚砜初生膜；室溫條件下將聚砜初生膜置于凝固浴中浸泡一段時間，凝固后得到聚砜超濾膜。本發明一種聚砜超濾膜及其制備方法，從膜結構出發，在制備鑄膜液時，通過加入有機添加劑，能夠對膜的親水性和膜截面孔的形貌的進行調控；制得的聚砜超濾膜具有高通量和強親水性的優點。

技術領域

本發明涉及一種聚砜超濾膜及其制備方法。

背景技術

隨著膜分離技術的不斷發展，聚砜超濾膜作為一種具有化學穩定性好、機械強度高、耐酸堿性能好等優點的高分子膜材料，廣泛應用于飲用水凈化、污水處理和生物技術等領域。

由于聚砜超濾膜的疏水性使得膜的水通量較低、親水性能差、膜易被污染且不易清洗，從而影響其在水處理中的應用。目前，對于聚砜膜的改性方法主要有共混改性和輻射接枝改性兩種。輻射接枝的方法將對超濾膜本體材料產生一定的損傷，不利于超濾膜長期使用。共混改性主要包括在聚砜溶解體系中添加親水性無機納米顆粒、親水性聚合物等，親水性添加劑可以提高膜的滲透性能和抗污染性能，但是需要考慮添加劑與聚砜材料本體的相容性以免造成缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚砜超濾膜及其制備方法，從膜結構出發，在制備鑄膜液時，通過加入有機添加劑，能夠對膜的親水性和膜截面孔的形貌的進行調控；制得的聚砜超濾膜具有高通量和強親水性的優點。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種聚砜超濾膜的制備方法，將有機添加劑和ZnCl₂加入有機溶劑中，完全溶解后再加入聚砜，加熱并攪拌至完全溶解，靜止后真空脫泡除氣，得到均勻、透明且具有粘度的聚砜鑄膜液；通過自動涂布機在無紡布基材上對所述聚砜鑄膜液均勻涂覆，得到聚砜初生膜；室溫條件下將所述聚砜初生膜置于凝固浴中浸泡一段時間，凝固后得到聚砜超濾膜。

優選地，所述有機添加劑由聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇單甲醚、月桂醇聚氧乙烯醚、乙醇甲醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇甲醚、以及二乙二醇二甲醚中的至少一種組成；

當所述有機添加劑同時包括所述聚乙二醇和所述聚乙烯吡咯烷酮時，兩者的質量比為5：1—2：1。

更優選地，當所述有機添加劑包括所述聚乙二醇時，所述聚乙二醇(PEG)的分子量為600-20000，含量為所述聚砜鑄膜液質量的0.5％-10％。

更優選地，當所述有機添加劑包括所述聚乙烯吡咯烷酮時，所述聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的含量為所述聚砜鑄膜液質量的0.1％-5％，由分子量為10000-16000的PVPK17、分子量為45000-58000的PVPK30、以及分子量為270000-400000的PVPK60中的至少一種組成；其中，PVPK17的K值為15.3-18.36，PVPK30的K值為27.0-32.4，PVPK60的K值為54.0-64.8。

優選地，所述聚砜(PSF)的分子量為60000-80000，含量為所述聚砜鑄膜液質量的10％-25％。

優選地，所述有機溶劑由二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、以及二甲基亞砜(DMSO)中的至少一種組成。

優選地，所述凝固浴由純水、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇、丁酮、以及環己烷中的至少一種組成。

優選地，加入所述聚砜后，加熱并攪拌至完全溶解，加熱溫度為60-90℃，溶解時間為3-6h。