交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 膜分離過程以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力（如壓力差、 濃度差、電位差等）時(shí)，原料側(cè)組分選擇性地透過膜，以達(dá)到分離、提純的目的。目前大多數(shù) 膜分離的過程為壓力驅(qū)動(dòng)過程。根據(jù)操作條件的不同，或者膜孔徑大小的不同，該壓力過程 可分為，超濾、微濾、反滲透、納濾等不同的膜分離過程。納濾一般指操作壓力在5 - 30 bar 左右，截留分子量大約在200 - 1000之間。納濾膜的操作壓力較低，對(duì)一、二價(jià)離子有 不同選擇性，對(duì)小分子有機(jī)物有較高的截留性，使其在水處理、紡織印染、造紙、食品、醫(yī) 藥、石化和生化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，納濾過程主要是集中在水體系，而實(shí)際的 工業(yè)流程大多數(shù)涉及的是有機(jī)溶劑體系。石油化工、精細(xì)化工和醫(yī)藥等行業(yè)，許多物質(zhì)的 分子量處于納濾過程的截留范圍內(nèi)，又因?yàn)榧{濾過程具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，所以迫切需要 將其應(yīng)用到這些行業(yè)中。但是由于納濾膜耐溶劑性能較差，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中還存在一定 的問題，這也是目前納濾膜開發(fā)的一個(gè)難點(diǎn)。
[0003] 為了拓寬納濾膜的應(yīng)用領(lǐng)域，就必須解決膜的耐溶劑問題，目前解決膜的耐溶劑 問題主要有兩種思路：一是采用無(wú)機(jī)膜，因?yàn)闊o(wú)機(jī)膜本身就具有良好的耐溶劑性能，但是 由于無(wú)機(jī)納濾膜的發(fā)展才剛起步，而且價(jià)格較貴，在工業(yè)中的應(yīng)用還有待開發(fā)；二是采用 高分子膜材料，再通過相應(yīng)的改性處理，提高其耐溶劑性，最終制備耐溶劑的有機(jī)納濾 膜。相對(duì)于無(wú)機(jī)膜，目前研制和開發(fā)具有耐溶劑性能的有機(jī)納濾膜是可行的途徑，也是當(dāng) 今備受關(guān)注的課題之一。由于大多數(shù)聚合物都易溶于有機(jī)溶劑，特別是強(qiáng)極性溶劑，像二甲 基甲酰胺（DMF)，二甲基亞砜（DMS0)，二甲基乙酰胺（DMAC)等，而且即便是能找到耐溶劑 的聚合物，也很難鋪成膜，所以開發(fā)耐溶劑的納濾膜（SRNF)成為納濾膜領(lǐng)域的一個(gè)新的挑 戰(zhàn)。目前，從事這方面的研究剛剛起步，其中以英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院Adrew Livingston教授 和比利時(shí)魯漢大學(xué)Ivo Vankelecom教授組研究最多。鑒于，大多數(shù)化工分離過程都是有機(jī) 體系，相比常用的蒸餾，以及其它分離過程，由于納濾分離膜在節(jié)省能源，無(wú)污染，低成本上 面的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而具有非常廣闊的前景。溶劑納濾過程具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景，但是在國(guó)內(nèi)仍 是空白。國(guó)內(nèi)大多數(shù)的研究還停留在水體系的研究方面，所以研究開發(fā)耐溶劑的分離膜并 成功應(yīng)用到化學(xué)化工領(lǐng)域意義重大。
[0004] 聚醚砜在石化工業(yè)上，利用PSF纖維的耐熱抗燃、耐化學(xué)試劑等特點(diǎn)，制成的濾 布或織物可用于工業(yè)產(chǎn)品過濾、廢水及淤泥類過濾、粉土捕集、煙道氣和空氣過濾、高溫或 腐蝕性物料的傳輸?shù)?。PSF制成的反滲透膜和中空纖維還可用于海水脫鹽和氣體分離，但 在耐溶劑納濾領(lǐng)域，開發(fā)較少，特別是耐強(qiáng)極性溶劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種耐溶劑性能優(yōu)異、在強(qiáng)極 性溶劑中穩(wěn)定性好、制備方法簡(jiǎn)單、有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性的交聯(lián)型聚醚砜類 多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的有益效果： 所制備膜材料具有優(yōu)異的耐溶劑性能，在乙醇、甲醇、異丙醇、丙酮中，特別是在強(qiáng)極性 溶劑中的穩(wěn)定性更為明顯，包括DMF、DMAC、DMSO等，所制備的膜在這些溶劑中浸泡三天，膜 的形狀，膜的重量，并沒有明顯的變化。可以用于強(qiáng)極性溶劑體系的分離； 膜材料制備方法簡(jiǎn)單、易行、容易放大； 該發(fā)明提供一種新型耐熱納濾分離膜，具有良好的應(yīng)用前景和市場(chǎng)； 相對(duì)于其他的耐溶劑分離膜制備方法簡(jiǎn)單、膜具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性。
[0008] 本發(fā)明利用聚醚砜良好的熱、機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，通過交聯(lián)提高聚醚砜膜 的耐溶劑性能，制備性能優(yōu)異的耐溶劑納濾膜。交聯(lián)后的聚醚砜對(duì)染料(玫瑰紅，普魯士藍(lán)， 結(jié)晶紫，亞甲基監(jiān)）的截留達(dá)到99%以上。
【附圖說明】
[0009] 圖1為實(shí)施例1所制備多孔分離膜的截面圖； 圖2為實(shí)施例2所制備耐溶劑納濾膜的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明的交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明中的交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料結(jié)構(gòu)如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交聯(lián)型聚醚砜類多孔分離膜材料在耐溶劑納濾過程中的應(yīng)用。
【IPC分類】B01D71-68, B01D67-00, B01D61-18
【公開號(hào)】CN104689717
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410694275
【發(fā)明人】陳冬菊, 劉雪
【申請(qǐng)人】遼寧師范大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年11月27日