专利名称：一种溶致液晶共混微孔膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子有机膜技术，具体为一种用于膜-生物反应器(MBR)水处理 和化工分离过程的溶致液晶共混微孔膜及制备方法。
背景技术：
膜生物反应器(Membrane Bio Reactor简称MBR)是一种由膜分离单元与生物处
理单元相结合的新型水处理技术。与传统的生化处理相比，MBR具有以下主要特点处 理效率高、出水水质好、设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制、运行管理简单。因 此，该技术自开始研究以来极受关注。进入90年代中后期，MBR在国外已进入了实际应用阶段。加拿大Zenon公司首 先推出了超滤管式膜_生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗，该公 司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜_生物反应器已应用于美国、德国、 法国和埃及等十多个地方，规模从380m7d至7600m7d。日本三菱人造丝公司也是世界 上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在MBR的应用方面也积累了多年的经验，在日本 以及其他国家建有多项实际MBR工程。国内一些研究者及企业也在MBR实用化方面进 行着尝试。膜是膜技术的核心，特别是在MBR技术中与微生物共同作用，要求膜具有很好 的耐生物腐蚀性和良好的机械强度。目前的MBR主要使用的高分子有机膜材料为聚烯 烃类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。有机膜成本相对较低，造价 便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污 染、强度低、使用寿命短。膜污染严重制约了膜生物反应器的推广和应用。宏观上膜 污染分为可逆和不可逆膜污染，如浓差极化所造成的污染是可通过物理、化学和生物方 法来减轻和改善的一类污染，为可逆膜污染，而膜孔堵塞、不合理的料液性质使膜受到 腐蚀及膜的自身劣化等称为不可逆膜污染。从污染物的性质又可分为有机污染、无机污 染、生物污染等。生物污染，如帘式中空纤维膜组件，其可视为柔性填料，处理不当， 微生物易在其上面吸附生长，形成生物膜，造成水通量下降。膜污染不但使MBR无法正 常运行，还是膜的使用寿命缩短，使MBR的经济费用加大。防治膜污染是要解决的首要 问题。影响膜污染的主要因素有膜的性质、料液性质和膜分离操作条件、由于经常清 洗，致使成本增加，膜寿命减少，根本解决途径是研制、开发具有耐污染性能的膜。尤 其是耐生物污染的膜，这是当今越来越受关注的课题之一，是膜技术发展的方向之一。目前，对膜材料耐生物侵蚀性能和机械强度性能的改进方法很多。B M尼基 琴和N MBikales分别报到了高取代度的氰乙基纤维素具有很好的化学稳定性和耐微生 物侵蚀性[参见BM尼基琴，木材与纤维索化学，天津大学化工系译，高等教育出版 社.1955.307-315]。共混法是通过组成聚合物之间的互补性和协同效应来改善膜材料的性 质，通过组成聚合物间的相容性差异来调节和控制膜性能。因此可以通过共混改性的方 法将高取代度氰乙基纤维素的优良耐生物侵蚀性引入MBR膜材料中。同时，纤维素及其
3衍生物在适当的溶剂中可以形成液晶。何嘉松等[何嘉松等，一种聚砜/热致液晶聚合 物/刚性填料的复合材料及其制备方法，申请号为200610113655.53]使用了一种热致液晶 聚合物来制备复合材料，介绍了使用TLCP具有很好的流动性，在熔融加工时可以降低整 个体系的粘度，改善了复合材料的加工性能。采用热致液晶对膜材料进行改性，虽可以 保存液晶的取向结构，但是实施条件比较苛刻，如热致液晶分子需要在较高温度下才能 表现出液晶特性，而采用溶致液晶可以在室温条件下即表现出液晶特性，节省能源，降 低成本，方便实施；不过现有的通过S-L相转化法制备的溶致液晶微孔膜，在凝固浴中 溶剂与非溶剂进行交换时会破坏液晶的定向排列，导致膜的机械强度较低，使用寿命较 短，不利于实际推广应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供了一种溶致液晶共混 微孔膜及其制备方法。该微孔膜在保持高分子有机膜固有优点的基础上，还具有机械强 度高，亲水性好，适用于较低温度使用，且不易污染等优点；该微孔膜制备方法工艺简 单，不需要新设备，没有污染，生产成本低，适于工业化实施等特点。本发明解决所述微孔膜技术问题的技术方案是设计一种溶致液晶共混微孔 膜，该微孔膜的质量百分数组成为高分子成膜材料25-40 ；纤维素衍生物 0.5-10 ；有机溶剂，40-73.5 ；添加剂1-10，所述的高分子成膜材料为聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素酯或聚丙烯 腈；所述的纤维素衍生物为氰乙基纤维素或氰乙基乙基纤维素；所述的有机溶剂为N， N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上任 意比例的混合物；所述的添加剂为无水氯化锂、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一种、 或两种以上任意比例的混合物。本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是设计一种本发明所述溶致液 晶共混微孔膜的制备方法，该制备方法是通过以下步骤实现的1.按本发明所述溶致液晶共混微孔膜质量百分数组成，称取25-40%的高分子成 膜材料、0.5-10%的纤维素衍生物、40-73.5%的有机溶剂和的添加剂；2.在三口烧瓶中，先将所述的纤维素衍生物混入所述的有机溶剂中，在40_60°C 下，以200r/min的速率搅拌2-6h，制成均勻混合液；3.再将所述的高分子成膜材料和添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中， 在50-100°C下，以400-800r/min的速率搅拌8-12h，使混合液充分混均后，室温下静置 120-240h ；4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜或刮制平板膜，然后在凝固浴中进 行固/液相分离，制得所述的溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基 甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上任意比例的混 合液，按照90-50 10-50的质量百分比混合配制而成的水溶液；
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5.所制备的膜在保护液中浸泡3_24h，然后于室温下自然晾干即得；所述的保护 液为质量百分数30-60%的甘油和质量百分数1-10%的十二烷基硫酸钠混合配制而成的 水溶液。与现有技术相比，本发明所述微孔膜采用了在铸膜液中添加纤维素衍生物的设 计。这种设计可在有机溶剂中形成溶致液晶，并使溶致液晶在铸膜液中分散的更均勻， 不会出现团聚的现象，并使得高分子溶液黏度下降，流动性更好，以利于制膜。同时， 由于溶致液晶分子的取向特性，可以在较低的牵引条件下获得较高的取向度，因而可避 免膜在高倍拉伸时产生应力、受到损伤，从而获得高强度、高模量的膜。所制得的膜抗 污染性、耐微生物侵蚀性和使用寿命等综合性能良好，并可在较低温度下使用。本发明 所述微孔膜制备方法采用了带有强极性亲水基团的高聚物来制备高分子溶致性液晶，并 以适当比例与高分子成膜材料共混，制备微孔膜，工艺简单，不需要新设备，可以在室 温条件下即表现出液晶特性，节省能源，同时提高了膜的机械强度和亲水性，降低了膜 成本，适于工业化生产。
具体实施例方式下面结合实施例进一步叙述本发明本发明设计的溶致液晶共混微孔膜(以下简称微孔膜或膜)的质量百分数(Wt) % 组成为高分子成膜材料 25-40 ；纤维素衍生物 0.5-10 ；有机溶剂，40-73.5 ；添加剂 1-10，各组分之和为100%，所述的高分子成膜材料为聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素酯或聚丙烯 腈；所述的纤维素衍生物为氰乙基纤维素或氰乙基乙基纤维素；所述的有机溶剂为N， N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上任 意比例的混合物；所述的添加剂为无水氯化锂、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一种、 或两种以上任意比例的混合物。本发明同时设计了所述溶致液晶共混微孔膜的制备方法，该制备方法采用以下 工艺1.按本发明所述溶致液晶共混微孔膜的质量百分数组成，称取25-40 (wt) %的高 分子成膜材料、0.5-10 (wt) %的纤维素衍生物、40-73.5 (wt) %的有机溶剂和l_10(wt)% 的添加剂；2.在三口烧瓶中，先将所述组成比例的纤维素衍生物混入所述组成比例的有机 溶剂中，在40-60°C下，以200r/min的速率搅拌2-6h，制成均勻混合液；3.再将所述比例的高分子成膜材料和添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液 中，在50-100°C下，以400-800r/min的速率搅拌8-12h，使混合液充分均勻后，室温下 静置 120-240h ；4.使用传统或常规工艺方法和设备纺制中空纤维膜或刮制平板膜，然后在凝固 浴中进行固/液相分离，制得所述的溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上 任意比例的混合液，配制而成的水溶液；配制质量百分比为90-50 10-50，即水为 90-50 (wt) %，其余物质为 10-50 (wt) % ；5.所制备的膜在保护液中浸泡3_24h，然后于室温下自然晾干即得；所述的保护 液为质量百分数30-60%的甘油和质量百分数1-10%的十二烷基硫酸钠混合配制而成的 水溶液。本发明微孔膜在铸膜液中设计添加了纤维素衍生物，是利用了纤维素衍生物在 一定有机溶剂的条件下会形成溶致液晶的特点。这种设计方式可使溶致液晶分子在铸膜 液中能够均勻分散，在成膜过程中通过拉伸使液晶分子在膜中取向排列，以及液晶分子 的亲水性基团的协同作用，改善了膜的结构、亲水性能、机械强度和温度使用条件，能 有效解决现有高分子有机膜在MBR过程中的污染问题，提高水通量和截留率，延长清洗 周期，提高膜的机械强度和耐压能力，使膜能够长期稳定运行，延长了膜的使用寿命， 方便了膜的实际使用。本发明制备方法与现有技术的溶致液晶膜制备方法不同现有技术的液晶膜在 凝固浴中进行溶剂与水的交换过程时，会打破液晶分子的取向排列，降低了液晶膜的机 械强度；而本发明制备方法的凝固浴采用水与N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰 胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上任意比例的混合液，按照90-50 10-50 的质量百分比混合配制所得的凝固浴，使铸膜液中的有机溶剂与水交换的强度和速率缓 和，溶致液晶分子的取向不受破坏，因而保持了溶致液晶膜的机械强度。本发明微孔膜的制备方法中，铸膜液中液晶组分通过以下方式得到按所述质 量百分数混入纤维素衍生物，该纤维素衍生物与铸膜液配方组成所述的有机溶剂在大于 形成液晶的临界浓度C'a时，静置一定时间，便可形成溶致液晶，从而使溶致液晶分子 在铸膜液中分散的更均勻；在凝固浴中进行S/L相分离成膜时，凝固浴采用了所述的 混合凝固浴，避免了在溶剂与水进行交换时，由于溶剂与水的迅速交换破坏液晶的取向 结构，更好地保存了液晶分子在膜中的取向排列；同时由于液晶分子含有强极性亲水基 团-CN，改性后膜的机械强度和水通量大幅提高，抗微生物侵蚀性和抗蛋白质污染性 能也有所改善。试验表明，本发明微孔膜的拉伸强度可达13.80Mpa;纯水通量可达到 280L/m2 · h；对卵清蛋白(分子量45000)的截留率可达到99%以上，能有效的解决现 有高分子有机膜在MBR过程中的污染问题，提高膜的水通量和截留率，延长清洗周期， 提高膜的机械强度，使膜能够长期稳定的使用，延长了膜的使用寿命，降低了膜的生产 成本。在申请人检索的范围内，未见有在高分子膜制作过程中使用溶致液晶的文献报 道，分析原因主要是不能解决在高分子膜进行S/L相转化成膜过程中，溶剂和凝固浴的 交换会打破液晶的取向结构，破坏膜的机械强度问题。本发明技术方案采用了在铸膜液 中适当添加纤维素衍生物，逐渐形成溶致液晶的方法，使用了特别设计的所述混合凝固 浴，减缓了 S/L相转化过程中溶剂和凝固浴介质交换的速率和强度，从而减少了 S/L相 转化过程中对液晶取向结构的破坏，保持了膜的机械强度。本发明未述及之处适用于现有技术。下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅是为了进一步详细说明本发明的技术方案，并不限制本发明的权利要求。实施例11.按设计称取30 (wt) %的聚偏氟乙烯、0.5 (wt) %的氰乙基纤维素、64.5 (wt) % 的N，N-二甲基甲酰胺和5(wt)%的无水氯化锂。2.在三口烧瓶中，将所述的氰乙基纤维素混入所述的有机溶剂中，在40°C下、 以200r/min的速率搅拌2h，制成均勻混合液。3.将所述的聚偏氟乙烯、无水氯化锂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在 60°C下，以600r/min的速率搅拌8h，搅拌均勻后，室温下静置120h。4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜，然后在凝固浴中进行固/液(S/ L)相分离，制得溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基甲酰胺按照 90 10的质量比例混合所得的凝固浴。5.把所制备的膜在保护液中浸泡12h，然后于室温下自然晾干，即得本发明所述 的微孔膜；所述的保护液为60 (wt) %的甘油和1 (Wt) %的十二烷基硫酸钠(余量为水)构 成的混合水溶液。经检测，本实施例所得膜的纯水通量(O.lMPa、25°C下测定，下同)由改性前的 16L/m2 · h提高到改性后的78L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白(分子量45000，下同)的 截留率大于99%;拉伸断裂强度达8.92MPa。实施例21.称取40 (wt) %的聚偏氟乙烯，2 (wt) %的氰乙基纤维素，48(wt)%的N，N-二 甲基乙酰胺，3 (wt) %的无水氯化锂，7(wt)%&PEG600。2.在三口烧瓶中，将所述的氰乙基纤维素混入道所述的有机溶剂中，在40°C 下，以200r/min的速率搅拌4h，制成均勻混合液。3.将所述聚偏氟乙烯、添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在60°C 下、以800r/min的速率搅拌10h，搅拌均勻后，室温下静置240h。4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜，然后在凝固浴中进行固/液(S/ L)相分离，制得溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基乙酰胺按照 60 40的比例混合所得的凝固浴。5.把所制备的膜在保护液中浸泡6h，然后于室温下自然晾干，即得本发明所述 的微孔膜；所述的保护液为60 (wt) %的甘油和5 (wt) %的十二烷基硫酸钠(余量为水)构 成的混合水溶液。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 122L/m2 -h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于99%，其拉伸断裂强度提高到10.26Mpa。实施例31.按质量分数称取40(wt) %的聚偏氟乙烯，IO(Wt) %的氰乙基纤维素， 45(wt)%的N，N-二甲基乙酰胺，4(wt)%的无水氯化锂，1 (wt) %的聚乙烯吡咯烷酮。2.在三口烧瓶中，将所述比例称取的氰乙基纤维素混入道所述比例的有机溶剂 中，在60°C下、以200r/min的速率搅拌6h，制成均勻混合液。3.将所述比例称取的聚偏氟乙烯、添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液 中，在60°C下、以800r/min的速率搅拌12h，搅拌均勻后，室温下静置240h。
4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜，然后在凝固浴中进行固/液(S/ L)相分离，制得溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基乙酰胺按照 50 50的质量比例混合所得的凝固浴。5.把所制备的膜在保护液中浸泡3h，然后于室温下自然晾干，即得本发明所述 的微孔膜；所述的保护液为60 (wt) %的甘油和10 (wt) %的十二烷基硫酸钠(余量为水) 构成的混合水溶液。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 164L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于99%，其拉伸断裂强度可达5.38Mpa。实施例41.按设计称取25(wt) %的聚偏氟乙烯，5 (wt) %的氰乙基纤维素，49 (wt) %的 N，N- 二甲基亚砜，1 (wt) %的无水氯化锂和5 (wt) %的PEG600。2.在三口烧瓶中，将所述的氰乙基纤维素混入道所述的有机溶剂中，在60°C 下、以200r/min的速率搅拌4h，制成均勻混合液。3.将所述的聚偏氟乙烯、添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在 60°C下、以600r/min的速率搅拌8h，搅拌均勻后，室温下静置240h。4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜，然后在凝固浴中进行固/液(S/L) 相分离，制得溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基亚砜按照90 10 的质量比例混合所得的凝固浴。5.把所制备的膜在保护液中浸泡24h，然后于室温下自然晾干即得本发明所述的 微孔膜；所述的保护液为30 (wt) %的甘油和1 (wt) %的十二烷基硫酸钠(余量为水)构成 的混合水溶液。经测定，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 55L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于99%，其拉伸断裂强度提高到9.42Mpa。实施例51.按设计称取30 (wt) %的聚砜，0.5 (wt) %的氰乙基纤维素，64.5(wt)%的N， N- 二甲基甲酰胺和5 (wt) %的无水氯化锂。2.同实施例1步骤2;3.将所述的聚砜和添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在100°C下、 以400r/min的速率搅拌8h，搅拌均勻后，室温下静置120h。4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜，然后在凝固浴中进行固/液(S/ L)相分离，制得溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基甲酰胺按照 80 20的质量比例混合所得的凝固浴。5.同实施例1步骤5。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 60L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于99%，其拉伸断裂强度提高到9.41Mpa。实施例61.按设计称取30 (wt) %的聚醚砜，0.5 (wt) %的氰乙基乙基纤维素，64.5 (wt) % 的N，N-二甲基甲酰胺和5(wt)%的无水氯化锂。2.同实施例1步骤2。
3.将所述的聚醚砜和添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在80°C 下、以400r/min的速率搅拌8h，搅拌均勻后，室温下静置120h。4.同实施例5步骤4。5.同实施例1步骤5。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 130L/m2 -h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于99%，其拉伸断裂强度提高到10.07Mpa。实施例71.按设计称取30 (wt) %的聚偏氟乙烯，0.5 (wt) %的氰乙基纤维素，64.5 (wt) % 的N，N-二甲基甲酰胺和5(wt) %的聚乙烯吡咯烷酮。2.在三口烧瓶中将所述比例的氰乙基纤维素混入道所述比例的有机溶剂中，在 50°C下、以200r/min的速率搅拌2h，至混合液均勻。3.将所述的聚偏氟乙烯和添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在 50°C下、以400r/min的速率搅拌8h，搅拌均勻后，室温下静置120h。4.使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜，然后在凝固浴中进行固/液(S/ L)相分离，制得溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基甲酰胺按照 70 30的质量比例混合所得的凝固浴。5.同实施例1步骤5。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 280L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率可达85%，其拉伸断裂强度提高到6.99Mpa。实施例81.按设计称取30 (wt) %的聚偏氟乙烯，5 (wt) %的氰乙基乙基纤维素，59 (wt) % 的N，N-二甲基甲酰胺和5(wt)%的无水氯化锂。2.在三口烧瓶中，将所述的氰乙基纤维素混入道所述的有机溶剂中，在50°C 下、以200r/min的速率搅拌2h，制成均勻混合液。3.将所述的聚偏氟乙烯、添加剂依次加入到步骤2所制的均勻混合液中，在 70°C下、以400r/min的速率搅拌8h，搅拌均勻后，室温下静置120h。4.同实施例1步骤4。5.同实施例1步骤5。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 167L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于95%，其拉伸断裂强度提高到7.15MPa。实施例91.称取30 (wt) %的醋酸纤维素酯，0.5 (wt) %的氰乙基纤维素，64.5 (wt) %的 N，N- 二甲基甲酰胺和5 (wt) %的聚乙烯吡咯烷酮。2.步骤2，3，4，5同实施例5的步骤2，3，4，5。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 112L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于95%，其拉伸断裂强度提高到6.15MPa。实施例101.称取30(wt) %的聚丙烯腈，0.5(wt) %的氰乙基纤维素，64.5(wt)%的N， N-二甲基甲酰胺，5 (wt) %的聚乙烯吡咯烷酮；
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2.步骤2，3，4，5同实施例5的步骤2，3，4，5。经检测，本实施例所得膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后的 95L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于95%，其拉伸断裂强度提高到9.80MPa。实施例111.称取25 (wt) %的聚偏氟乙烯、1 (Wt) %的氰乙基纤维素、69(wt)%的N，N_ 二 甲基甲酰胺和5 (wt) %的无水氯化锂。2.步骤2同实施例1的步骤2。3.步骤3同实施例1的步骤3。4.将一定量铸膜液横向置于洁净平整的玻璃板一侧，使用玻璃棒刮制平板膜， 在空气中静置10秒后，将载有平板膜的玻璃板以一定角度勻速放入凝固浴中，待膜自动 剥离后取出平板膜，置于纯水中脱除残留的溶剂。所述的凝固浴为水与N，N-二甲基甲 酰胺按照90 10的质量比例混合所得的凝固浴。5.步骤5同实施例1的步骤5。经检测，本实施例所得平板膜的纯水通量由改性前的16L/m2 · h提高到改性后 的102L/m2 · h；对2g/L卵清蛋白的截留率大于99% ；拉伸断裂强度达6.29MPa。
权利要求
1.一种溶致液晶共混微孔膜，该微孔膜的质量百分数组成为高分子成膜材料25-40;纤维素衍生物 0.5-10 ；有机溶剂， 40-73.5 ；添加剂 1-10，所述的高分子成膜材料为聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素酯或聚丙烯腈； 所述的纤维素衍生物为氰乙基纤维素或氰乙基乙基纤维素；所述的有机溶剂为N，N-二 甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上任意比例 的混合物；所述的添加剂为无水氯化锂、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一种、或两种 以上任意比例的混合物。
2.—种权利要求1所述溶致液晶共混微孔膜的制备方法，该制备方法是通过以下步骤 实现的(1).按权利要求1所述溶致液晶共混微孔膜质量百分数组成，称取25-40%的高分子 成膜材料、0.5-10%的纤维素衍生物、40-73.5%的有机溶剂和的添加剂；(2).在三口烧瓶中，先将所述的纤维素衍生物混入所述的有机溶剂中，在40-60°C 下，以200r/min的速率搅拌2-6h，制成均勻混合液；(3).再将所述的高分子成膜材料和添加剂依次加入到步骤(2)所制的均勻混合液中， 在50-100°C下，以400-800r/min的速率搅拌8-12h，使混合液充分混均后，室温下静置 120-240h ；(4).使用传统工艺方法和设备纺制中空纤维膜或刮制平板膜，然后在凝固浴中进行 固/液相分离，制得所述的溶致液晶共混微孔膜；所述的凝固浴为水与N，N-二甲基甲 酰胺，N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种、或两种以上任意比例的混合 液，按照90-50 10-50的质量百分比混合配制而成的水溶液；(5).将所制备的膜在保护液中浸泡3-24h，然后于室温下自然晾干即得；所述的保护 液为质量百分数30-60%的甘油和质量百分数1-10%的十二烷基硫酸钠混合配制而成的 水溶液。
全文摘要
本发明公开一种溶致液晶共混微孔膜及其制备方法。该膜的质量百分数组成为高分子成膜材料25-40；纤维素衍生物0.5-10；有机溶剂40-73.5；添加剂1-10，高分子成膜材料为聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素酯或聚丙烯腈；纤维素衍生物为氰乙基纤维素或氰乙基乙基纤维素；有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N，N-二甲基亚砜中的一种或两种以上；添加剂为无水氯化锂、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一种或两种以上。该制备方法为按设计称取各组分后，先将纤维素衍生物混入有机溶剂中；再将高分子成膜材料和添加剂依次加入，制成混均液；制膜；浸泡处理，晾干即得。
文档编号B01D71/22GK102008903SQ20101050019
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者刘佳, 张宇峰, 张宏伟, 武长城, 王亮 申请人:天津工业大学