[發明專利]一種聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜的制備方法在審
| 申請號: | 201810734555.7 | 申請日: | 2018-07-06 |
| 公開(公告)號: | CN108745007A | 公開(公告)日: | 2018-11-06 |
| 發明(設計)人: | 程博聞;高玙;李振環 | 申請(專利權)人: | 天津工業大學 |
| 主分類號: | B01D71/68 | 分類號: | B01D71/68;B01D69/12;B01D67/00 |
| 代理公司: | 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210 | 代理人: | 王瑞 |
| 地址: | 300387 *** | 國省代碼: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 聚苯硫醚 聚苯硫醚砜 復合膜 聚苯硫醚膜 膜表面 制備 稀釋劑 聚苯硫醚樹脂 熱致相分離 添加劑混合 氧化劑溶液 親疏水性 氧化反應 耐腐蝕 耐高溫 耐溶劑 鑄膜液 水處理 配置 | ||
本發明公開了一種聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜的制備方法。該方法是先將聚苯硫醚樹脂、稀釋劑和添加劑混合得到聚苯硫醚鑄膜液;而后利用熱致相分離法制成聚苯硫醚膜;然后用配置好的氧化劑溶液對聚苯硫醚膜表面進行氧化反應處理,得到聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜。該方法得到的聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜不僅具有聚苯硫醚優異的耐溶劑、耐腐蝕和耐高溫等特性,而且改善了膜表面的親疏水性,膜表面氧化得到的聚苯硫醚砜持久穩定,在水處理方面具有廣闊的前景。
技術領域
本發明屬于高分子材料技術領域,具體是一種聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜的制備方法。
背景技術
目前,我國對工業廢水的處理越來越重視,其中食品工業廢水的排放量較大,廢水中含有大量的蛋白質等營養物質,直接排放不僅對環境造成污染,也造成了有用物質的浪費,所以對廢水中蛋白類物質的去除和回收成為研究熱點。
膜分離技術是一門新型高效分離、濃縮、提純、凈化技術,己廣泛應用于能源、石油化工、醫藥衛生、環境、輕工、冶金等工業生產和人民生活的各個領域。膜分離過程已成為解決當代能源、資源和環境污染問題的重要高新技術及可持續發展技術的基礎。隨著膜分離技術的發展,膜材料也由纖維素擴展到聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰亞胺和聚偏氟乙烯等高分子材料。
膜分離技術是材料科學與介質分離技術的交叉結合,具有高效分離、設備簡單、節能、常溫操作、無污染等優點,廣泛應用于工業領域,尤其在化工、食品、醫藥、生化領域發展迅猛。
聚苯硫醚(PPS)耐高溫、耐溶劑、耐酸堿腐蝕、耐輻射、阻燃,并具有均衡的力學性能和電學性能,被看作是發展高新技術所必需的關鍵材料之一。PPS多孔膜可以截留空氣和液體中的懸浮顆粒、塵埃、細菌、真菌,在反滲透、透析、超濾和氣體分離等方面具有廣泛的應用價值。材料可在高溫環境下的酸性、堿性或有機溶劑中長期使用,因此,PPS材料在膜技術領域有著廣泛的應用。
開發PPS膜過濾材料具有以下優勢:1)可以實現廢液的直接處理,膜具有優良的耐化學溶劑性,在200℃下不溶于任何有機溶劑,避免了有機溶劑對膜材料的溶解和溶脹;2)能夠直接膜法分離酸性或堿性廢棄液,節省投資、降低能耗,進一步拓寬膜分離技術的應用領域。
Xiaotian Wang等在其文章中《RSC Adv.,2017,7,10503-10516》也闡述了聚苯硫醚膜的缺點:PPS膜材料的親水性相對較差,水平接觸角大約為100°左右,不利于膜對蛋白質的截留,容易造成膜污染。并且物理改性方法存在改性層與膜基底之間結合不牢固、長期穩定性差等缺點。
發明內容
針對現有技術的不足,本發明擬解決的技術問題是,提供一種聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜的制備方法。
本發明解決所述技術問題的技術方案是,提供一種聚苯硫醚砜/聚苯硫醚復合膜的制備方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
1)聚苯硫醚鑄膜液的制備:在惰性氣體保護下,將占總質量10-60wt%的聚苯硫醚樹脂、占總質量30-80wt%的稀釋劑和占總質量1-10wt%的添加劑加熱溶解混合均勻,靜置脫泡后得到鑄膜液,三者質量之和為100%;
所述稀釋劑為沸點250℃以上的有機化合物;所述添加劑為對聚苯硫醚溶解性差且具有較高沸點的酯類溶劑;
2)聚苯硫醚膜的制備:將步驟1)得到的鑄膜液通過熱致相分離法制備得到初生聚苯硫醚膜;再將初生聚苯硫醚膜置于能夠溶解稀釋劑的萃取劑中,溶出稀釋劑,制成聚苯硫醚膜;
所述萃取劑為能夠溶解稀釋劑的醇類溶劑、鹵代烴溶劑、酮類溶劑、醚類溶劑、酯類溶劑、有機胺類溶劑、腈類溶劑、有機酸類溶劑、烴類溶劑、砜類溶劑或酰胺類溶劑中的至少一種;
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