m转速搅拌条件下,将20g无机纳米粒子添加剂纳米二氧化钛、5g表面活性剂聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯溶于500g有机溶剂N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀配制成混合液，再向该混合液中加入含150g干燥后的聚醚砜的325g N-甲基吡咯烷酮，加热升温至70°C，充分搅拌至聚合物膜材料完全溶解，继续搅拌使其充分溶胀溶解，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液。
[0102]将聚酯无纺布基膜在刮膜机上装好，再将配制好的铸膜液倒入刮膜机料槽内，调整基膜的走布速度为l.0m/min，刮刀与基膜之间的厚度为150 μ m，进行刮膜得到初生复合膜，初生复合膜在空气中运行后，浸入到25°C去离子水凝固浴中凝固成膜，经12小时水洗，再在浓度为20%的甘油水溶液中浸泡24小时保孔处理后，制得聚合物平板杂化超滤膜，经测定所制得的聚合物平板杂化超滤膜在0.1MPa条件下其纯水通量为421.9L/h.m2，接触角为99.1°，对模拟水样中苯酚的去除率为13.9%。
[0103]对比例2
[0104]量取lOOmL质量百分浓度为45%的氢氧化钠水溶液，与0.lg硼氢化钠混合，在lOOrpm转速下，加入重结晶后的α -环糊精70g，室温下恒速搅拌8h，升温至40°C后快速加入50mLl，2-乙二醇二缩水甘油醚反应8h后，加酸直到混合物pH值至7，继续搅拌1小时，搅拌结束后经旋转蒸发、70°C真空干燥后得到寡聚环糊精CDP。
[0105]搅拌条件下，将120g干燥后的聚砜，溶于870g有机溶剂N，N- 二甲基乙酰胺中，加热升温至50°C，充分搅拌至聚合物膜材料完全溶解，继续搅拌条件下，向上述溶液加入制备的CDPlOg，继续搅拌使其充分溶胀溶解，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液。
[0106]将聚酯无纺布基膜在刮膜机上装好，再将配制好的铸膜液倒入刮膜机料槽内，调整基膜的走布速度为1.2m/min，刮刀与基膜之间的厚度为100 μ m，进行刮膜得到初生复合膜，初生复合膜在空气中运行后，浸入到18°C去离子水凝固浴中凝固成膜，经10小时水洗，再在浓度为30%的甘油水溶液中浸泡12小时保孔处理后，制得聚合物平板杂化超滤膜，经测定所制得的聚合物平板杂化超滤膜在0.1MPa条件下其纯水通量为611.4L/h.m2，接触角为86.6°，对模拟水样中苯酚的去除率为65.3%。
[0107]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于: 先将环糊精在碱性条件下使用交联剂制备出水溶性寡聚环糊精，再利用共混技术将该水溶性寡聚环糊精与制膜聚合物材料共混，制成性能优异的成膜材料； 在相转化过程中，界面自由能最低化可驱动水溶性寡聚环糊精的亲水部分在膜表面形成稳定的水化层，抑制污染物的非特异性吸附，水溶性寡聚环糊精的疏水链段通过疏水性相互作用与主体制膜材料缠绕，稳定锚定在膜表面，保证膜表面抗污染性能的长期稳定性； 在铸膜液的配制过程中加入无机纳米粒子，再加入表面活性剂，改善有机相与无机相两相界面的相容性，调节铸膜液中高分子连续相与无机分散相两相界面的相容性，使得无机纳米粒子在铸膜液中均匀分布并稳定存在。2.如权利要求1所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 步骤一、水溶性寡聚环糊精CDP的制备: 取氢氧化钠水溶液和硼氢化钠，加入重结晶去除杂质后的环糊精，搅拌并升温至40?60°C，然后加入交联剂，得到⑶P ； 步骤二、铸膜液的配制: 将无机纳米粒子及表面活性剂加入一份有机溶剂配制成混合液I， 将干燥后的聚合物膜材料溶于另一份有机溶剂中配制成混合液2， 将混合液2和混合液I混合，再向其中加入步骤一制备的CDP，继续搅拌使其充分溶胀溶解，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液； 或.在有机溶剂中，先将无机纳米粒子及表面活性剂加入，再将干燥后的聚合物膜材料加入，最后再向其中加入步骤一制备的CDP，继续搅拌使其充分溶胀溶解，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液； 步骤三、用步骤二制得的铸膜液制备成平板杂化超滤膜。3.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤一中，取质量百分比浓度为25?45%的氢氧化钠水溶液和硼氢化钠，在80?200rpm转速下，力口入重结晶去除杂质后的环糊精，室温下继续恒速搅拌8?12h，升温至40?60°C，然后加入交联剂反应4?8h后,加酸调节混合物的pH值至7,继续搅拌I?4h,搅拌结束后旋转蒸发、70°C真空干燥后得到⑶P。4.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤一中各组分的添加量需满足:每100?200mL氢氧化钠水溶液中，添加交联剂50?150ml，添加硼氢化钠0.1?0.5g，添加环糊精70?120g。5.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤二中，将无机纳米粒子及表面活性剂加入一份有机溶剂，在200?400rpm高速搅拌均匀配制成混合液1， 将干燥后的聚合物膜材料溶于另一份有机溶剂中，加热升温，在50?80°C条件下充分搅拌至聚合物膜材料完全溶解配制成混合液2， 向混合液2中倒入混合液1，搅拌条件下，再向其中加入步骤一制备的CDP，继续搅拌使其充分溶胀溶解，静置、过滤，抽真空脱泡制得铸膜液。6.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤二制得的铸膜液中各组分的质量百分比分别为:聚合物膜材料12?22%、⑶Pl?10%、无机纳米粒子0.1?5%、表面活性剂0.05?3%，其余为有机溶剂。7.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤一中所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、Y-环糊精中的任意一种或两种以上任意比例的组入口 ο8.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤一中所述交联剂为环氧氯丙烷、1，2-乙二醇二缩水甘油醚、甲苯二异氰酸酯、1，2- 丁二醇二缩水甘油醚中的任意一种。9.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤二中所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅(S12)、纳米二氧化钛(T12)、纳米二氧化锆(ZrO2)、纳米三氧化二铝(Al2O3)中的任意一种或两种以上任意比例的组合。10.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤二中所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、辛基苯基聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠中的任意一种。11.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤二中所述有机溶剂为N，N- 二甲基乙酰胺(DMAc)、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基亚砜中的任意一种。12.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤二中所述聚合物膜材料为聚砜、聚醚砜、二氮杂萘聚醚砜酮、聚偏氟乙烯中的任意一种或两种以上任意比例的组合。13.如权利要求2所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:步骤三平板杂化超滤膜的制备过程如下: 先将厚度为115?125 μ m的聚酯无纺布基膜在刮膜机上装好，再将配制好的铸膜液倒入刮膜机料槽内，调整基膜的走布速度和刮刀与基膜之间的厚度，进行刮膜得到初生复合膜，初生复合膜在空气中运行后，先浸入到18°C?30°C的去离子水凝固浴中凝固成膜，再经6?12小时水洗、12?24小时浸泡保孔处理后，即可制成聚合物平板杂化超滤膜。14.如权利要求13所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:基膜的走布速度为0.8?1.6m/min，刮刀与基膜之间的厚度为100?250 μ m。15.如权利要求13所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，其特征在于:浸泡保孔处理所用的溶液为质量百分浓度为20?50%的甘油水溶液。
【专利摘要】本发明涉及功能材料、膜制备及环境保护领域，具体说是一种水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，特别涉及一种有机-无机平板杂化超滤膜的制备技术，所述的平板杂化超滤膜含有合成的水溶性寡聚环糊精，利用共混技术将该水溶性寡聚环糊精与制膜聚合物材料共混。本发明所述的水处理用平板杂化超滤膜的制备方法，由于添加了由合成的水溶性寡聚环糊精、无机纳米粒子和表面活性剂组成的有机-无机复配添加剂，制得的平板杂化超滤膜的机械强度、亲水性和对水体有机污染物的清除能力均得到进一步的增强，并且该制备方法所需设备为常用设备，工艺简便、容易实现工业化。
【IPC分类】B01D67/00, C02F1/44, B01D71/68, B01D69/06, B01D71/34
【公开号】CN105327622
【申请号】CN201410276344
【发明人】杨丽, 魏昕, 奚振宇
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年6月19日