專利名稱：一種聚砜超濾膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子膜的制備方法，具體是指一種聚砜超濾膜的制備方法。
背景技術(shù)：
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超濾膜是溶液在壓力作用下，溶劑與部分低分子量溶質(zhì)穿過膜上微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，而高分子溶質(zhì)或其它乳化膠束團(tuán)被截留，實(shí)現(xiàn)從溶液中分離的目的，聚砜類超濾過程因具有分離系數(shù)大、操作溫度在室溫上下、無相變、操作簡單和設(shè)備較簡單等特點(diǎn)，已獲得廣泛應(yīng)用。因此，超濾技術(shù)在污水治理，水處理和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。聚砜(簡稱PSF)是一種化學(xué)穩(wěn)定性好、抗壓密性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高的膜材料，不僅具有優(yōu)良的滲透性，而且具有優(yōu)良的耐熱性、耐溶劑性和較高的機(jī)械強(qiáng)度，因此聚砜是目前工業(yè)上應(yīng)用極其廣泛的超濾、微濾、反滲透膜材料，但是聚砜的疏水特性常導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子被大量吸附在膜的表面，致使聚砜膜表面污染嚴(yán)重。因此，為了降低疏水性吸附、提高膜分離的效率，親水性表面改性技術(shù)研究是一種行之有效且可行的方法。表面活性劑是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)，它是由兩種截然不同的粒子形成的分子，一種粒子具有極強(qiáng)的親油性，另一種則具有極強(qiáng)的親水性。溶解于水中以后，表面活性劑能降低水的表面張力，并提高有機(jī)化合物的可溶性。其應(yīng)用范圍十分廣泛，有表面改性，清潔，潤滑，紡織，化工，提高環(huán)境和健康保護(hù)等一系列物理化學(xué)作用及相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。并且在許多行業(yè)配方中被用作性能添加劑，如個(gè)人和家庭護(hù)理，以及無數(shù)的工業(yè)應(yīng)用中，它幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域如金屬處理、工業(yè)清洗、石油開采等。利用表面活性劑制取的聚砜超濾膜具有工藝費(fèi)用低、制作簡單、操作方便、對(duì)高分子蛋白質(zhì)去除效率高等特點(diǎn)。國內(nèi)外已有研究者針對(duì)表面活性劑的類型、影響因素及回收方法等進(jìn)行深入的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型表面活性劑，由于其具有很好的親水性能，利用其與聚砜充分融合后，制成聚砜超濾膜。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的將一定濃度的表面活性劑于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀螅浜玫蔫T膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率可達(dá)98. 9%，膜水通量可達(dá)73L/m2. h。其中所述表面活性劑為胺鹽型陽離子表面活性劑、季銨鹽陽離子表面活性劑、或雜環(huán)型陽離子表面活性劑；脂肪酸鹽表面活性劑、磺酸鹽型陰離子表面活性劑、硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑、烷基磷酸酯鹽陰離子表面活性劑、或氨基酸鹽陰離子表面活性劑；以及烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的離子型表面活性劑、失水山梨醇酯、蔗糖酯、或烷基醇酰胺型非離子型表面活性劑。本發(fā)明的有益效果而選擇分離性能不低于現(xiàn)有超濾膜，而且原料易得、制備方法簡單、膜表面親水性好、抗污染性能好。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作具體說明實(shí)施例I將O. 1%的硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶劑中，待其完全溶解后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡30分鐘時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率為89. 5%，膜水通量可達(dá)72. 5L/m2. h。實(shí)施例2將O. 5%的季銨鹽陽離子表面活性劑于70°C下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶劑中，待其完全溶解后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡20分鐘時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率為98. 9%，膜水通量可達(dá)73L/m2. h。實(shí)施例3將1%的聚氧乙烯胺表面活性劑于70°C下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶劑中，待其完全溶解后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率為94%，膜水通量可達(dá)61. 5L/m2. h。實(shí)施例4將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶劑中，待其完全溶解后，再加入O. 1%的失水山梨醇酯表面活性劑，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率為90. 1%，膜水通量可達(dá)55L/m2. h。本實(shí)施例中，表面活性劑與聚砜的加入次序不同，同樣可以起來良好的效果，先加入表面活性劑也具有相同的效果。實(shí)施例5將O. 5%聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物表面活性劑溶解在N-N二甲基乙酰胺溶劑中，待其完全溶解后，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜于70°C下加入，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率為95. 45%，膜水通量可達(dá)49L/m2. h。實(shí)施例6
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶劑中，待其完全溶解后，再加入1%的雜環(huán)型陽離子表面活性劑表面活性劑，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn) 定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率為93. 6%，膜水通量可達(dá)48L/m2. h。
權(quán)利要求
1.一種聚砜超濾膜的制備方法，其特征在于包括下述步驟將一定濃度的表面活性劑于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，即可得超濾膜； 其中所述表面活性劑為胺鹽型陽離子表面活性劑、季銨鹽陽離子表面活性劑、或雜環(huán)型陽離子表面活性劑；脂肪酸鹽表面活性劑、磺酸鹽型陰離子表面活性劑、硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑、烷基磷酸酯鹽陰離子表面活性劑、或氨基酸鹽陰離子表面活性劑；以及烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的離子型表面活性劑、失水山梨醇酯、蔗糖酯、或烷基醇酰胺型非離子型表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高分子膜的制備方法，具體是指一種聚砜超濾膜的制備方法。本發(fā)明是將一定濃度的表面活性劑于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的聚砜，當(dāng)它們?nèi)芙鈴氐缀?，配好的鑄膜液利用機(jī)器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在純水里浸泡一段時(shí)間，使得聚砜膜性能穩(wěn)定性增加，并且使親水性改性劑溶入水中，從而增加超濾膜的空隙率，所制備的聚砜超濾膜對(duì)卵清蛋白截留率可達(dá)98.9%，膜水通量可達(dá)73L/m2.h。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是選擇分離性能不低于現(xiàn)有超濾膜，而且原料易得、制備方法簡單、膜表面親水性好、抗污染性能好。
文檔編號(hào)B01D71/68GK102921317SQ201210471909
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者周勇, 翟丁, 高從堦 申請(qǐng)人:杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司