一种抗菌性超滤膜的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈40?55份、聚乙烯吡咯烷酮5?15份、无机粒子1?2.5份、溶剂50?100份、复合抗菌剂2?3.5份、抗氧剂0.8?3份；所述复合抗菌剂由N?(4?羟基?3?甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2?甲基丙烯酸羟乙酯、N,N?二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成。本发明提出的抗菌性超滤膜，其抗菌性能好，抗污性能和热稳定性能优异，使用寿命长。
【专利说明】
一种抗菌性超滤膜
技术领域
[0001 ]本发明涉及膜材料技术领域，尤其涉及一种抗菌性超滤膜。
【背景技术】
[0002]聚丙烯腈是仅次于醋酸纤维素和聚砜的又一种常用来制备超滤膜的聚合物，其具有较好的耐水解、耐热、化学稳定性和抗氧化性能，所制备的膜目前已被广泛应用于超滤、透析、渗透气化等领域。但是，聚丙烯腈是疏水性材料，所制备的膜容易产生膜污染，再加上其抗菌性能不是很理想，缩短了膜的使用寿命，增加了投资成本，在实际应用过程中，往往对其进行共聚、共混、等离子体改性、化学改性等，改善其性能，但是其效果仍不是很理想。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌性超滤膜，其抗菌性能好，抗污性能和热稳定性能优异，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括:聚丙烯腈40-55份、聚乙烯吡咯烷酮5-15份、无机粒子1-2.5份、溶剂50-100份、复合抗菌剂2-3.5份、抗氧剂0.8-3份；
[0005]其中，所述复合抗菌剂由N-(4_羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N_ 二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成。
[0006]优选地，其原料按重量份包括:聚丙烯腈45-50份、聚乙烯吡咯烷酮7-11份、无机粒子1.5-2份、溶剂70-85份、复合抗菌剂2.5_3份、抗氧剂1-1.6份。
[0007]优选地，其原料中，所述无机粒子为介孔二氧化硅、银离子负载沸石分子筛、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化锆中的一种或者多种的混合物。
[0008]优选地，所述溶剂为乙醇、N，N_ 二甲基甲酰胺、N，N_ 二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、三氟乙酸中的一种或者多种的混合物。
[0009]优选地，所述复合抗菌剂按照以下工艺进行制备:将N-(4_羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中搅拌均匀，升温至65-75°C，通氮气，加入2-甲基丙烯酸羟乙酯水溶液、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二异丁腈水溶液，在70-85°C下反应10-20h，反应结束后得到所述复合抗菌剂。
[0010]优选地，在复合抗菌剂的制备中，N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩尔比为2-5:1-3:1-5。
[0011]优选地，所述抗氧剂为四季戊四醇酯、三(2，4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或者多种的混合物。
[0012]优选地，其原料按重量份包括:聚丙烯腈48份、聚乙烯吡咯烷酮10份、介孔二氧化硅0.3份、银离子负载沸石分子筛0.5份、纳米碳酸钙0.6份、纳米氧化锌0.4份、Ν，Ν-二甲基乙酰胺35份、三氟乙酸45份、复合抗菌剂2.4份、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5份、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯0.7份。
[0013]本发明所述抗菌性超滤膜按照以下工艺进行制备:将聚丙烯腈加入溶剂中，搅拌均匀后加入剩余原料，搅拌均匀后得到铸膜液，将铸膜液用无纺布过滤后真空脱泡，然后涂敷在玻璃板上，在空气中挥发后浸入水浴中凝胶成膜，浸泡后取出得到所述抗菌性超滤膜。
[0014]本发明抗菌性超滤膜的原料中，加入了复合抗菌剂进行改性，其中，所述复合抗菌剂由N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成，其将N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯三者的性质结合为一体，加入体系中在体系中分散均匀，与无机粒子配合后，使超滤膜形成的指状孔贯通性好，能延伸至膜底部，赋予超滤膜优异的稳定膜通量，使其高达163.5L/m2.h以上，截留率为83.3%以上，同时提高了膜的亲水性，另外，因将N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯三者结合为一体，同时具有三者的性质，且与无机粒子中的银离子负载沸石分子筛和纳米氧化锌配合，赋予超滤膜优异的抑菌性，其抑菌率高达92.6 %以上，同时其清洗后膜通量恢复率较高，在98.9 %以上，抗污性能优异。
【具体实施方式】
[0015]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0016]实施例1
[0017]本发明提出的一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括:聚丙烯腈40份、聚乙烯吡咯烷酮15份、无机粒子2.5份、溶剂50份、复合抗菌剂3.5份、抗氧剂0.8份；
[0018]其中，所述复合抗菌剂由N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成。
[0019]实施例2
[0020]本发明提出的一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括:聚丙烯腈55份、聚乙烯吡咯烷酮5份、无机粒子I份、溶剂100份、复合抗菌剂2份、抗氧剂3份；
[0021]其中，所述复合抗菌剂由N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成。
[0022]实施例3
[0023]本发明提出的一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括:聚丙烯腈45份、聚乙烯吡咯烷酮11份、银离子负载沸石分子筛I份、纳米碳酸钙0.5份、乙醇85份、复合抗菌剂2.5份、四季戊四醇酯1.6份；
[0024]其中，所述复合抗菌剂由N-(4_羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成;所述复合抗菌剂按照以下工艺进行制备:将N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中搅拌均匀，升温至75°C，通氮气，加入2-甲基丙烯酸羟乙酯水溶液、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二异丁腈水溶液，在70°C下反应20h，反应结束后得到所述复合抗菌剂;其中，N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩尔比为2:3:1。
[0025]实施例4
[0026]本发明提出的一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括:聚丙烯腈50份、聚乙烯吡咯烷酮7份、介孔二氧化硅0.2份、银离子负载沸石分子筛0.3份、纳米碳酸钙0.2份、纳米氧化锌I份、纳米氧化锆0.3份、N，N-二甲基甲酰胺15份、N，N-二甲基乙酰胺10份、二甲基亚砜45份、复合抗菌剂3份、四季戊四醇酯0.3份、三(2，4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1份、β-(3，5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸十八碳醇酯0.6份；
[0027]其中，所述复合抗菌剂由Ν-(4_羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、Ν，Ν_ 二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成;所述复合抗菌剂按照以下工艺进行制备:将Ν-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中搅拌均匀，升温至65°C，通氮气，加入2-甲基丙烯酸羟乙酯水溶液、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二异丁腈水溶液，在85°C下反应10h，反应结束后得到所述复合抗菌剂;其中，N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩尔比为5:1:5。
[0028]实施例5
[0029]本发明提出的一种抗菌性超滤膜，其原料按重量份包括:聚丙烯腈48份、聚乙烯吡咯烷酮10份、介孔二氧化硅0.3份、银离子负载沸石分子筛0.5份、纳米碳酸钙0.6份、纳米氧化锌0.4份、N，N-二甲基乙酰胺35份、三氟乙酸45份、复合抗菌剂2.4份、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5份、β-( 3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯0.7份；
[0030]其中，所述复合抗菌剂由Ν-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、Ν，Ν-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成;所述复合抗菌剂按照以下工艺进行制备:按重量份将5份Ν-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入50份二甲基甲酰胺中搅拌均匀，升温至70°C，通氮气，加入17.9份质量分数为10%的2-甲基丙烯酸羟乙酯水溶液、43.3份重量分数为10%的N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和1-2份质量分数为10%的偶氮二异丁腈水溶液，在80 °C下反应15h，反应结束后得到所述复合抗菌剂。
[0031]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种抗菌性超滤膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚丙烯腈40-55份、聚乙烯吡咯烷酮5-15份、无机粒子1-2.5份、溶剂50-100份、复合抗菌剂2-3.5份、抗氧剂0.8_3份； 其中，所述复合抗菌剂由N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯聚合而成。2.根据权利要求1所述抗菌性超滤膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚丙烯腈45-50份、聚乙烯吡咯烷酮7-11份、无机粒子1.5-2份、溶剂70-85份、复合抗菌剂2.5-3份、抗氧剂1-1.6份。3.根据权利要求1或2所述抗菌性超滤膜，其特征在于，其原料中，所述无机粒子为介孔二氧化硅、银离子负载沸石分子筛、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化锆中的一种或者多种的混合物。4.根据权利要求1-3中任一项所述抗菌性超滤膜，其特征在于，所述溶剂为乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、三氟乙酸中的一种或者多种的混合物。5.根据权利要求1-4中任一项所述抗菌性超滤膜，其特征在于，所述复合抗菌剂按照以下工艺进行制备:将N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中搅拌均匀，升温至65-75°C，通氮气，加入2-甲基丙烯酸羟乙酯水溶液、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二异丁腈水溶液，在70-85°C下反应10_20h，反应结束后得到所述复合抗菌剂。6.根据权利要求5所述抗菌性超滤膜，其特征在于，在复合抗菌剂的制备中，N-(4-羟基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羟乙酯、N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩尔比为 2-5:1-3:1-5。7.根据权利要求1-6中任一项所述抗菌性超滤膜，其特征在于，所述抗氧剂为四季戊四醇酯、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯中的一种或者多种的混合物。8.根据权利要求1-7中任一项所述抗菌性超滤膜，其特征在于，其原料按重量份包括:聚丙烯腈48份、聚乙烯吡咯烷酮10份、介孔二氧化硅0.3份、银离子负载沸石分子筛0.5份、纳米碳酸钙0.6份、纳米氧化锌0.4份、Ν，Ν-二甲基乙酰胺35份、三氟乙酸45份、复合抗菌剂2.4份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5份、β-( 3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯0.7份。
【文档编号】B01D67/00GK105854643SQ201610429273
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】魏松
【申请人】安庆市天虹新型材料科技有限公司