[發明專利]一種具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202211036326.0
• 申請日: 2022-08-28
• 公開（公告）號: CN115463550A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 白靜娜;韓永良;王瑩;安博;邱明明
• 申請（專利權）人: 天津漢晴環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D69/10;B01D71/68
• 代理公司: 天津知遠君正專利代理事務所(特殊普通合伙) 12236
• 代理人: 李寧

本發明屬于聚醚砜增濕膜技術領域，尤其是一種具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法，包括中間海綿體層，中間海綿體層的一側設置有外支撐層。該具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法，以聚醚砜為成膜聚合物，添加致孔劑、親水性聚合物及有機溶劑，配制聚醚砜均相膜液。紡絲時，空氣浴、內外凝固浴是膜液的內外表面迅速分相形成致密層，減緩了膜液內部的雙擴散。通過調控膜液的空氣浴時間、內外凝固浴溫度及組成制備具有對稱結構的聚醚砜增濕膜，使得本發明制備的聚醚砜增濕膜，呈現內外雙過濾層和雙層指狀孔支撐層的對稱結構，內外過濾層均具有0.002?0.02μm的分離孔徑，同時具有較高的機械強度、泡點壓力、水通量。

技術領域

本發明涉及聚醚砜增濕膜技術領域，尤其涉及一種具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法。

背景技術

聚醚砜，是一種綜合性能優異的熱塑性高分子材料，是得到應用的為數不多的特種工程塑料之一。它具有優良的耐熱性能、物理機械性能、絕緣性能等，特別是具有可以在高溫下連續使用和在溫度急劇變化的環境中仍能保持性能穩定等突出優點，在許多領域已經得到廣泛應用。

根據公開號為CN1951550A的中國專利公開了一種大孔徑聚醚砜膜及其制備方法，其將9～15％的聚醚砜和5～10％聚乙烯吡咯烷酮溶于有機溶劑中，配成鑄膜液；然后將鑄膜液刮膜，最后經凝膠水浴成膜。所得到的聚密封微濾膜結構不規整，分離效率低，而且通量較小，所以需要一種具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法。

發明內容

基于現有的技術問題，本發明提出了一種具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法。

本發明提出的一種具有對稱結構的聚醚砜增濕膜及其制備方法，包括中間海綿體層，所述中間海綿體層的一側設置有外支撐層，所述外支撐層的一側設置有外分離層，所述中間海綿體層的另一側設置有內支撐層，所述內支撐層的一側設置有內分離層。

優選地，步驟一、聚醚砜膜液的配制；

步驟二、膜絲的加工；

步驟三、增濕膜的制成。

優選地，所述步驟一中聚醚砜膜液的配制材料選取，包括如下選取的材料，如聚醚砜聚合物、致孔劑、親水性聚合物和有機溶劑。

優選地，選取材料各組分的質量百分比含量分別為：聚醚砜聚合物10％-30％、致孔劑0.5％-8％、親水性聚合物3％-15％和有機溶劑40％-80％。

優選地，所述致孔劑為二氧化鈦、二氧化硅或者氯化鋁中的一種或幾種，所述親水性聚合物為聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纖維素中的一種或幾種，所述有機溶劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的一種或幾種。

優選地，所述步驟一中聚醚砜膜液的配制步驟：Sa1、在70℃-90℃下，將聚醚砜聚合物、致孔劑、親水性聚合物以及有機溶劑分別以一定比例投入到反應釜中，攪拌速度30-60轉/min，70-90℃下攪拌10h，使聚合物溶解成均相膜液。

優選地，Sa2、然后降溫至30-65℃下，攪拌5-10h，攪拌速度20-40轉/min，使膜液降溫過程中充分溶解熟化，制得紡絲膜液。

優選地，所述步驟二中膜絲的加工：Sb1、將膜液倒入紡絲釜中，在-0.1MPa下真空脫泡15-24h，脫泡溫度50-65℃；膜液經噴絲頭擠出，進入濕度30-80％的空氣浴，空氣浴長度2-20cm。

優選地，Sb2、經初步固化后，膜液進入含15-50％二甲基甲酰胺DMAc的水溶液中，凝固浴溫度30-70℃，拉伸速度8～20m/min，使膜絲固化成型，形成初步固化后的增濕膜。

優選地，所述步驟三中增濕膜的制成：將初步固化后的增濕膜，浸泡在30-40℃的去離子水中24h，去除殘留的添加劑及溶劑，制得對稱結構的聚醚砜增濕膜。