[發(fā)明專利]一種基于叔胺型兩親共聚物的荷正電納濾膜及其制備方法

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• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN112403286A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 朱寶庫;崔月;姚之侃;杜世媛;方立峰;許云秋;朱利平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D69/10
• 分類號: B01D69/10;B01D61/00;B01D67/00;B01D71/26;B01D71/40;B01D69/06;B01D69/08
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權代理有限公司 11385
• 代理人: 任霜

1.一種基于叔胺型兩親共聚物的荷正電納濾膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將膜基體材料和叔胺型兩親共聚物溶解在制膜溶劑中，混合均勻制成電中性制膜液，通過溶液相轉化的方法從凝固浴中固化，制備成含叔胺型兩親共聚物的活性前體膜；

(2)將步驟(1)制得的活性前體膜在交聯(lián)劑溶液中浸涂；

(3)將步驟(2)浸涂后的膜取出，熱處理，得到季銨化交聯(lián)的荷正電納濾膜；

所述叔胺型兩親共聚物為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、丙烯酸二乙氨基乙酯和氯乙烯的共聚物、4-乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酸甲酯的共聚物、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的共聚物、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸全氟代辛酯的共聚物、二甲氨基丙基丙烯酰胺和丙烯酸全氟代辛酯的共聚物、2-乙烯基吡啶和丙烯酸三氟乙酯的共聚物、乙烯基咪唑和苯乙烯的共聚物、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的共聚物或丙烯酸二乙氨基乙酯和氯乙烯的共聚物；

步驟(1)所述電中性制膜液中，膜基體材料的濃度為質量百分含量10～30％，叔胺型兩親共聚物濃度為質量百分含量1～10％；

步驟(2)所述交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑為多鹵化物小分子或不飽和鹵化物齊聚物；所述多鹵化物小分子包括二碘乙烷、二溴乙烷、二碘丙烷、二溴丙烷、二碘丁烷、二溴丁烷、二碘戊烷、二溴戊烷、二碘己烷、二溴己烷、二氯芐和二溴芐中的任意一種或任意多種；所述不飽和鹵化物齊聚物為聚氯甲基苯乙烯、聚溴甲基苯乙烯或聚碘甲基苯乙烯；

步驟(3)所述熱處理的溫度為30～80℃，所述熱處理的時間為1～48h。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述膜基體材料為聚乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜或聚醚醚酮。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述制膜溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一種或任意多種。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述凝固浴的溫度為10～40℃，所述凝固浴為水凝固浴。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述交聯(lián)劑溶液的溶劑包括環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、石油醚、苯和甲苯中的任意一種或任意多種。

6.根據(jù)權利要求1或5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述交聯(lián)劑溶液中交聯(lián)劑的質量百分含量為0.5～5％。

7.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述電中性制膜液通過溶液相轉化的方法從凝固浴中固化，制備成含叔胺型兩親共聚物的活性前體膜的方法包括第一方法和第二方法；

所述第一方法包括以下步驟：

將所述電中性制膜液在不銹鋼載體、玻璃載體或無紡布上刮成液膜，并浸入10～40℃的凝固浴中固化成膜；

所述第二方法包括以下步驟：

以0.1～0.3MPa的壓力將所述電中性制膜液從噴絲頭中擠出，同時20～60℃的芯液以10～50mL/min的流速從噴絲頭的中心管流出，液膜經(jīng)過5～20厘米的空氣間隙后浸入10～40℃的凝固浴中固化成膜。

8.權利要求1～7任一項所述的制備方法得到的基于叔胺型兩親共聚物的荷正電納濾膜，其特征在于，所述的荷正電納濾膜由電中性的大孔支撐層和荷正電的致密功能層組成，所述的大孔支撐層包含膜基體材料和叔胺型兩親共聚物，所述的致密功能層包含交聯(lián)的大分子季銨鹽，所述致密功能層中的大分子季銨鹽與所述大孔支撐層中的膜基體材料形成互穿網(wǎng)絡結構；所述納濾膜表面叔胺基團的含量遠高于膜本體中的叔胺基團含量。