[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

本發明公開了一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜及其制備方法：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；成膜聚合物為15?30％；溶劑為40?80％；添加劑為2?30％；添加劑包括大分子添加劑和小分子添加劑；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，形成最初形態的多孔膜；4)將多孔膜置于30?80℃的純水中進一步凝固固化，即得多孔膜。用作蒸餾膜其抗高壓形變性能優異，在高壓環境下不容易發生形變，延長了膜的使用壽命。

技術領域

本發明涉及蒸餾膜技術領域，具體涉及一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜及其制備方法。

背景技術

膜蒸餾技術是一種新型膜分離技術，它結合了膜分離和傳統蒸餾技術的優點，具有分離效率高、運行壓力和溫度低、可利用工業余熱或地熱等諸多優點。因此，在海水淡化、超純水制備、廢水處理和共沸混合物的分離等領域具有巨大的應用潛力。

傳統的蒸餾膜包括親水膜和疏水膜兩類。親水膜對水具有良好的滲透性，可以獲得高的滲透通量，但不利于干燥和重復使用。疏水膜，雖具有易于干燥和重復使用的優點，但是其滲透通量相對較小，膜分離相對效率較低。

具備疏水特性的PTFE膜常用做蒸餾膜，在低鹽度下，具備較高通量和滲透效率，但在高壓環境下，容易發生形變，縮短了膜的使用壽命。因此，制備一種具備高通量、高滲透效率，且能夠抵抗高壓形變的蒸餾膜非常必要。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提供一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜及其制備方法。

本發明為了實現其目的，采用的技術方案是：

一種抗高壓形變的可用做蒸餾膜的多孔膜的制備方法，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，R ₁和R₂基團是相同或不同的基團，R ₁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。

優選地，所述聚砜化合物選自聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜。