一種氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是一種常用的合成聚合物成膜材料，具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、耐溶劑性以及耐微生物腐蝕性。但是由于其低表面能和強(qiáng)疏水性的性質(zhì)導(dǎo)致它的抗污染性和生物相容性較差，由其制備的聚合物多孔膜在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候容易引起非特異性蛋白質(zhì)吸附。
[0003]離子液體本身作為一種綠色環(huán)保催化劑和反應(yīng)溶劑一直受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。而且離子液體本身的結(jié)構(gòu)特征，可以賦予其他材料一些獨(dú)特的性能但離子液體在分離使用過(guò)程中的回收問(wèn)題一直沒(méi)能得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的一些不足，提供一種氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備方法。該制備工藝簡(jiǎn)單，易于操作，不需要昂貴的儀器，易于推廣；且制得的氯乙烯聚合物離子液體多孔膜在分離過(guò)濾等領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備方法包括以下步驟:
(1)將聚氯乙烯、咪唑類試劑和陰離子試劑溶于溶劑中，在60-85°C、氬氣氣氛保護(hù)下，反應(yīng)12-48h,經(jīng)洗漆、干燥后得到氯乙烯聚合物離子液體PVC-mimX ；
(2)將氯乙烯聚合物離子液體PVC-mimX和成孔劑溶于有機(jī)溶劑中，50-70°C下攪拌均勻，得到鑄膜液，經(jīng)冷卻、脫泡、刮膜后，放入30-65°C的去離子水凝固浴中，去除溶劑后用去離子水清洗，自然晾干，得到所述的氯乙烯聚合物離子液體多孔膜。
[0006]步驟(I)所述的咪唑類試劑為N-甲基咪唑、N-乙基咪唑、N-丙基咪唑中的一種。
[0007]步驟(I)所述的溶劑為乙醇和水的混合溶劑，體積比為5:1-1:5。
[0008]步驟(I)所述的聚氯乙烯和咪唑類試劑的摩爾比為4:1-1:5。
[0009]步驟(I)所述的陰離子試劑為氫氧化鈉、六氟硼酸鉀、四氟硼酸鈉、硝酸銀、鹽酸中的一種。
[0010]步驟(I)所述的PVC-mimX，X 為 Cl、OH、BF4, PF6, NO3中的一種。
[0011]步驟(2)所述的成孔劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇類聚合物、KC1、氯化鋰中的一種或多種。
[0012]步驟(2)所述的有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種。
[0013]步驟(2)所述的鑄膜液中氯乙烯聚合物離子液體PVC-mimX的濃度為6_20wt.%。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于: 1)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明成功制備了氯乙烯聚合物離子液體多孔膜，該膜具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)優(yōu)良的穩(wěn)定性能；(2)良好的機(jī)械性能；(3)良好的自清潔抗污染性能；(4)離子液體不易流失；
2)制備工藝簡(jiǎn)單，易于操作，設(shè)備低廉，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明制備的氯乙烯聚合物離子液體PVC-mimX的實(shí)物圖，注a:PVC粉料，b:PVC-mimCl, c:PVC-mimOH, d:PVC_mimBF4。
[0016]圖2是本發(fā)明制備的氯乙烯聚合物離子液體PVC-mimX多孔膜的水通量數(shù)據(jù)，注:MO:PVC 原膜，Ml:PVC-mimCl 膜，M2:PVC-mimOH 膜，M3:PVC_mimBF4膜。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下是本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)例，是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例1
氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備過(guò)程:
(1)氯乙烯聚合物離子液體的制備:將聚氯乙烯粉末分散于乙醇和水的混合溶劑中，乙醇和水的體積比為5:1，再加入N-甲基咪唑，聚氯乙烯粉末和N-甲基咪唑的質(zhì)量比為1:4，氬氣保護(hù)，然后加入和N-甲基咪唑等量的NaOH，70°C反應(yīng)24h，溶液冷卻、離心，并用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，真空烘箱25°C干燥，制得氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)；
(2)氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備:將氯乙烯聚合物離子液體粉末(PVC-mimOH)和聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基亞砜中，配成氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)所占比例為15wt%的鑄膜液，70°C攪拌至均勻；溶液冷卻、脫泡、刮膜，放入去離子水凝固浴中，溫度為50°C，去除溶劑后用去離子水清洗，自然晾干，得到氯乙烯聚合物離子液體多孔膜。
[0019]制得的氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的機(jī)械拉伸強(qiáng)度提高了 33%，水通量增大到318 (L/m2.h)，重復(fù)循環(huán)利用5天，水通量依然保持在300 (L/m2.h)以上，接觸角依然保持基本不變，說(shuō)明離子液體不易于流失。
[0020]實(shí)施例2
氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備過(guò)程:
(1)氯乙烯聚合物離子液體的制備:將聚氯乙烯粉末分散于乙醇和水的混合溶劑中，乙醇和水的體積比為3:1，再加入N-甲基咪唑，聚氯乙烯粉末和N-甲基咪唑的質(zhì)量比為1:4，氬氣保護(hù)，然后加入和N-甲基咪唑等量的NaOH，70°C反應(yīng)24h，溶液冷卻、離心，并用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，真空烘箱25°C干燥，制得氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)；
(2)氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備:將氯乙烯聚合物離子液體粉末(PVC-mimOH)和聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基亞砜中，配成氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)所占比例為15wt%的鑄膜液，70°C攪拌至均勻；溶液冷卻、脫泡、刮膜，放入去離子水凝固浴中，溫度為50°C，去除溶劑后用去離子水清洗，自然晾干，得到氯乙烯聚合物離子液體多孔膜。
[0021]制得的氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的機(jī)械拉伸強(qiáng)度提高了 37%，水通量增大到338 (L/m2.h)，重復(fù)循環(huán)利用5天，水通量依然保持在305 (L/m2.h)以上，接觸角依然保持基本不變，說(shuō)明離子液體不易于流失。
[0022]實(shí)施例3
氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備過(guò)程:
(1)氯乙烯聚合物離子液體的制備:將聚氯乙烯粉末分散于乙醇和水的混合溶劑中，乙醇和水的體積比為1:1，再加入N-甲基咪唑，聚氯乙烯粉末和N-甲基咪唑的質(zhì)量比為1:4，氬氣保護(hù)，然后加入和N-甲基咪唑等量的NaOH，70°C反應(yīng)24h，溶液冷卻、離心，并用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，真空烘箱25°C干燥，制得氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)；
(2)氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備:將氯乙烯聚合物離子液體粉末(PVC-mimOH)和聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基亞砜中，配成氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)所占比例為15wt%的鑄膜液，70°C攪拌至均勻；溶液冷卻、脫泡、刮膜，放入去離子水凝固浴中，溫度為50°C，去除溶劑后用去離子水清洗，自然晾干，得到氯乙烯聚合物離子液體多孔膜。
[0023]制得的氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的機(jī)械拉伸強(qiáng)度提高了 35%，水通量增大到318 (L/m2.h)，重復(fù)循環(huán)利用5天，水通量依然保持在295 (L/m2.h)以上，接觸角依然保持基本不變，說(shuō)明離子液體不易于流失。
[0024]實(shí)施例4
氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備過(guò)程:
(1)氯乙烯聚合物離子液體的制備:將聚氯乙烯粉末分散于乙醇和水的混合溶劑中，乙醇和水的體積比為1:3，再加入N-甲基咪唑，聚氯乙烯粉末和N-甲基咪唑的質(zhì)量比為1:4，氬氣保護(hù)，然后加入和N-甲基咪唑等量的NaOH，70°C反應(yīng)24h，溶液冷卻、離心，并用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，真空烘箱25°C干燥，制得氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)；
(2)氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備:將氯乙烯聚合物離子液體粉末(PVC-mimOH)和聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基亞砜中，配成氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)所占比例為15wt%的鑄膜液，70°C攪拌至均勻；溶液冷卻、脫泡、刮膜，放入去離子水凝固浴中，溫度為50°C，去除溶劑后用去離子水清洗，自然晾干，得到氯乙烯聚合物離子液體多孔膜。
[0025]制得的氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的機(jī)械拉伸強(qiáng)度提高了 40%，水通量增大到315 (L/m2.h)，重復(fù)循環(huán)利用5天，水通量依然保持在285 (L/m2.h)以上，接觸角依然保持基本不變，說(shuō)明離子液體不易于流失。
[0026]實(shí)施例5
氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備過(guò)程:
(1)氯乙烯聚合物離子液體的制備:將聚氯乙烯粉末分散于乙醇和水的混合溶劑中，乙醇和水的體積比為1:3，再加入N-甲基咪唑，聚氯乙烯粉末和N-甲基咪唑的質(zhì)量比為1:2，氬氣保護(hù)，然后加入和N-甲基咪唑等量的NaOH，70°C反應(yīng)24h，溶液冷卻、離心，并用乙醇和去離子水反復(fù)洗滌，真空烘箱25°C干燥，制得聚氯乙烯固載離子液體聚合物(PVC-mimOH)；
(2)氯乙烯聚合物離子液體多孔膜的制備:將氯乙烯聚合物離子液體粉末(PVC-mimOH)和聚乙烯吡咯烷酮溶于二甲基亞砜中，配成氯乙烯聚合物離子液體(PVC-mimOH)所占比例為15wt%的鑄膜液，70°C攪拌至均勻；溶液冷卻、脫