[發明專利]一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202210571080.0
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114768549A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 曾影;郭思含
• 申請（專利權）人: 重慶再升科技股份有限公司;重慶纖維研究設計院股份有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D61/36
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 方洪

1.一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜的制備方法，其特征在于，采用蒸汽誘導相分離法制備，包括如下步驟：

1)制備均質成膜溶液：將成膜聚合物、添加劑加入溶劑中，攪拌至成膜聚合物、添加劑完全溶解；

所述成膜聚合物為聚砜化合物，含有R₁-SO₂-R₂基團，其中，R₁和R₂基團是相同或不同的基團，R₁或R₂為烷烴、烯烴、炔烴、芳基、烷基、烷氧基、醛、酸酐、酯或醚基團；

所述溶劑為非質子溶劑，選自N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、N-乙基-2-吡咯烷酮中的一種或多種混合；

所述添加劑包括大分子添加劑和小分子添加劑，所述大分子添加劑的平均分子量≥100kg/mol，大分子添加劑選自聚乙烯吡咯烷酮、交聯聚乙烯吡咯烷酮、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚環氧乙烷和聚乙二醇中的一種或多種混合；所述小分子添加劑為甘油或丙二醇；

成膜聚合物在成膜溶液中的質量百分比為15-30％；

溶劑在成膜溶液中的質量百分比為40-80％；

添加劑在成膜溶液中的質量百分比為2-30％；其中，所述大分子添加劑在成膜溶液中的質量百分比為0％-30％；所述小分子添加劑在成膜溶液中的質量為0％-20％；

2)將成膜溶液加熱至40-80℃，并澆筑在成型襯底上，使溶液在成型襯底上延展開；

3)將延展開的成膜溶液暴露在潮濕空氣中，暴露時間1-5min，隨著潮濕空氣與成膜溶液相互作用，使成膜溶液發生相分離和固化，形成最初形態的多孔膜；

4)將步驟3)得到的多孔膜置于30-80℃的純水中進一步凝固固化，最終形成可用做蒸餾膜的多孔膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述聚砜化合物選自聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述成型襯底上為編制網、無紡片材、金屬板或者玻璃板。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中

成膜聚合物在成膜溶液中的質量百分比為16-26％或者17-23％或者18-20％；

溶劑在成膜溶液中的質量百分比為49-75％或者60-75％或者62-73％或者64-70％；

添加劑在成膜溶液中的質量百分比為10-25％或者10-20％或者10-18％；其中，所述大分子添加劑在成膜溶液中的質量百分比為0-15％或者0-10％或者2-10％或者9-10％，所述小分子添加劑在成膜溶液中的質量百分比為0-12％或者0-9％或者2-9％。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中將成膜聚合物溶解在溶劑中，在攪拌條件下將添加劑添加到成膜聚合物溶液中，在25-50℃溫度下攪拌，使聚合物、添加劑完全溶解；當配方中含有小分子添加劑時，優選先將小分子添加劑溶解在溶劑中，再將成膜聚合物加入溶劑中。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中通過調整成膜聚合物、溶劑、添加劑的比例，控制成膜溶液的凝結值在0.5-5.5％之間，優選2-5％，動態粘度在25℃下≥80kPa.s，優選≥120kPa.s。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟3)所述潮濕空氣的相對濕度≥70％，潮濕空氣的溫度30℃-80℃。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟3)所述潮濕空氣的相對濕度90-100％，潮濕空氣的溫度30℃-60℃。

9.一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜，其特征在于：采用權利要求1至8任一項所述的方法制備得到。

10.如權利要求9所述的抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜，其特征在于：所述多孔膜上平均孔徑0.1-15um，孔尺寸均勻性0.5-1，極限抗拉強度≥2.5MPa，斷裂伸長率≥10％；在0.1Mpa壓差下，壓縮率為≤40％。