专利名称：一种聚砜超滤膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子膜的制备方法，具体是指一种聚砜超滤膜的制备方法。
背景技术：
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超滤膜是溶液在压力作用下，溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧，而高分子溶质或其它乳化胶束团被截留，实现从溶液中分离的目的，聚砜类超滤过程因具有分离系数大、操作温度在室温上下、无相变、操作简单和设备较简单等特点，已获得广泛应用。因此，超滤技术在污水治理，水处理和生物技术领域的应用十分广泛。聚砜(简称PSF)是一种化学稳定性好、抗压密性强、机械强度高的膜材料，不仅具有优良的渗透性，而且具有优良的耐热性、耐溶剂性和较高的机械强度，因此聚砜是目前工业上应用极其广泛的超滤、微滤、反渗透膜材料，但是聚砜的疏水特性常导致蛋白质分子被大量吸附在膜的表面，致使聚砜膜表面污染严重。因此，为了降低疏水性吸附、提高膜分离的效率，亲水性表面改性技术研究是一种行之有效且可行的方法。表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，它是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。其应用范围十分广泛，有表面改性，清洁，润滑，纺织，化工，提高环境和健康保护等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。并且在许多行业配方中被用作性能添加剂，如个人和家庭护理，以及无数的工业应用中，它几乎可以覆盖所有的精细化工领域如金属处理、工业清洗、石油开采等。利用表面活性剂制取的聚砜超滤膜具有工艺费用低、制作简单、操作方便、对高分子蛋白质去除效率高等特点。国内外已有研究者针对表面活性剂的类型、影响因素及回收方法等进行深入的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型表面活性剂，由于其具有很好的亲水性能，利用其与聚砜充分融合后，制成聚砜超滤膜。本发明是通过下述技术方案得以实现的将一定浓度的表面活性剂于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率可达98. 9%，膜水通量可达73L/m2. h。其中所述表面活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐阳离子表面活性剂、或杂环型阳离子表面活性剂；脂肪酸盐表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、烷基磷酸酯盐阴离子表面活性剂、或氨基酸盐阴离子表面活性剂；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、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的离子型表面活性剂、失水山梨醇酯、蔗糖酯、或烷基醇酰胺型非离子型表面活性剂。本发明的有益效果而选择分离性能不低于现有超滤膜，而且原料易得、制备方法简单、膜表面亲水性好、抗污染性能好。
具体实施方式
下面对本发明的实施作具体说明实施例I将O. 1%的硫酸酯盐型阴离子表面活性剂于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡30分钟时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为89. 5%，膜水通量可达72. 5L/m2. h。实施例2将O. 5%的季铵盐阳离子表面活性剂于70°C下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡20分钟时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为98. 9%，膜水通量可达73L/m2. h。实施例3将1%的聚氧乙烯胺表面活性剂于70°C下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为94%，膜水通量可达61. 5L/m2. h。实施例4将质量分数为18%的聚砜于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入O. 1%的失水山梨醇酯表面活性剂，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为90. 1%，膜水通量可达55L/m2. h。本实施例中，表面活性剂与聚砜的加入次序不同，同样可以起来良好的效果，先加入表面活性剂也具有相同的效果。实施例5将O. 5%聚丙二醇的环氧乙烷加成物表面活性剂溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，将质量分数为18%的聚砜于70°C下加入，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为95. 45%，膜水通量可达49L/m2. h。实施例6
将质量分数为18%的聚砜于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入1%的杂环型阳离子表面活性剂表面活性剂，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳 定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为93. 6%，膜水通量可达48L/m2. h。
权利要求
1.一种聚砜超滤膜的制备方法，其特征在于包括下述步骤将一定浓度的表面活性剂于70°C下溶解在N-N 二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，即可得超滤膜； 其中所述表面活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐阳离子表面活性剂、或杂环型阳离子表面活性剂；脂肪酸盐表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、烷基磷酸酯盐阴离子表面活性剂、或氨基酸盐阴离子表面活性剂；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、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的离子型表面活性剂、失水山梨醇酯、蔗糖酯、或烷基醇酰胺型非离子型表面活性剂。
全文摘要
本发明公开了一种高分子膜的制备方法，具体是指一种聚砜超滤膜的制备方法。本发明是将一定浓度的表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率可达98.9%，膜水通量可达73L/m2.h。本发明的优点是选择分离性能不低于现有超滤膜，而且原料易得、制备方法简单、膜表面亲水性好、抗污染性能好。
文档编号B01D71/68GK102921317SQ201210471909
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者周勇, 翟丁, 高从堦 申请人:杭州水处理技术研究开发中心有限公司