专利名称：一种抗酸碱性超滤膜材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种超滤膜材料，具体的说是涉及一种抗酸碱性超滤膜材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
超滤膜是国内外研究和应用最为广泛的膜分离技术之一，在水和其他流体的净化、食品或者发酵工业等领域得到越来越广泛的应用。然而，中国虽然在超滤膜材料和膜制备工艺研究方面发展较快，但是与国外比还有很大的差距，国内的膜市场几乎被国外公司垄断，因此自主开发性能优良的超滤膜，研究超滤膜分离过程有着重要的现实意义。对于超滤膜来说，高通水量、高截留率和高机械强度是其良好性能的重要方面。聚 砜是一类性能优异的成膜高聚物，以其良好的化学稳定性、耐水性、耐热性，以及良好的成膜性和机械强度，被广泛的用于超滤膜的制备。聚砜膜秉承了聚砜本身的特点，不仅具有优良的渗透性，而且具有良好的机械强度、耐酸碱性能、抗压密性、化学性质稳定以及PH适用范围广等优点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种抗酸碱性超滤膜材料及其制备方法，不但提高了超滤膜通量和截留率为主要性能指标，而且抗酸碱性能优越。为解决上述技术问题，本发明所要采取的技术方案是，一种抗酸碱性超滤膜材料，其包括如下重量份组分聚砜(PS)，15-20%; 二甲基乙酰胺(DMAC)，60%-70%;聚乙二醇(PEG400), 10%-15%;添加剂，0. 2%-1. 2%。上述的抗酸碱性超滤膜材料，所述添加剂包括如下重量份组分
氯化锂(LiCl) 60-75% ;丙酮，8%-15% ;纤维素微纳晶体，10%_15%。上述的抗酸碱性超滤膜材料的制备方法，包括如下内容
(1)配制铸膜液将配方量的聚砜(PS)粉末用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后按照配方量称取二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂，聚乙二醇(PEG400)和添加剂。把干燥过的聚砜(PS)粉末、聚乙二醇(PEG400 )溶于二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在38°C条件下，使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液；
(2)脱泡将铸膜液在30±1°C温度下，恒温水浴24小时，充分脱泡；
(3)制备原纤在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置，使原纤中部分溶剂蒸发；
(4)成膜将原纤溃于凝固浴中，液态原纤凝固成内径为0.20mm、外径为0. 40mm固态中空纤维，经表面处理，即成。所述配方包括
聚砜(PS)，15-20% ； 二甲基乙酰胺(DMAC)，60%-70%;聚乙二醇(PEG400)，10%-15%;添加剂，0. 2%-l. 2%o添加剂的作用氯化锂饱和水溶液与二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂之间存在较强的相互作用，一方面可以使溶液黏度增大，相分离速度减慢，起到抑制大孔的作用；另一方面是溶液热力学稳定性变差，形成较高孔隙率的多孔膜。丙酮在常温下有利于聚砜的溶解，对聚砜有一定的溶胀作用。而纤维素微纳晶体具有强烈的亲水吸湿性能，该特点可显著提高聚砜超滤膜的亲水能力，能够加速超滤膜疏松大孔的形成，加强了孔结构的连通性从而使水通量增加。本发明将酮类物质、纤维素维纳晶体与无机盐混合作为添加剂加入到铸膜液中以调节膜孔径及其分布，改善其水通量及截留率，从而提高超滤膜的性能。不但提高了超滤膜通量和截留率为主要性能指标，而且抗酸碱性能优越。
具体实施方式
实施例I
将PS粉末(上海塑料工业联合公司曙光化工厂)用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后用电子天平称取18%PS，量取70%的溶剂DMAC (二甲基乙酰胺)(天津市博迪化工有限公司)、12%的PEG400 (聚乙二醇)(国药集团化学制剂有限公司)，上述各添加元素的用量配比以100重量份记。最后量取0. 2%的添加剂。按上述比例把干燥过的PS、PEG400溶于DMAC溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在一定温度下(38°C )使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液，然后在30± 1°C下恒温水浴24h脱泡。在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置一段时间使原纤中部分溶剂蒸发。然后，将原纤溃于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液)，液态原纤立即凝固成固态的内径为0. 20mm、外径为0. 40mm中空纤维，经表面处理形成PS超滤膜。实施例2
将PS粉末(上海塑料工业联合公司曙光化工厂)用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后用电子天平称取18%PS，量取70%的溶剂DMAC (二甲基乙酰胺)(天津市博迪化工有限公司)、12%的PEG400 (聚乙二醇)(国药集团化学制剂有限公司)，上述各添加元素的用量配比以100重量份记。最后量取0. 4%的添加剂。按上述比例把干燥过的PS、PEG400溶于DMAC溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在一定温度下(38°C )使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液，然后在30± 1°C下恒温水浴24h脱泡。在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置一段时间使原纤中部分溶剂蒸发。然后，将原纤溃于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液)，液态原纤立即凝固成固态的内径为0. 20mm、外径为0. 40mm中空纤维，经表面处理形成PS超滤膜。实施例3
将PS粉末(上海塑料工业联合公司曙光化工厂)用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后用电子天平称取18%PS，量取70%的溶剂DMAC (二甲基乙酰胺)(天津市博迪化工有限公司)、12%的PEG400 (聚乙二醇)(国药集团化学制剂有限公司)，上述各添加元素的用量配比以100重量份记。最后量取0. 6%的添加剂。按上述比例把干燥过的PS、PEG400溶于DMAC溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在一定温度下(38°C )使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液，然后在30± 1°C下恒温水浴24h脱泡。在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置一段时间使原纤中部分溶剂蒸发。然后，将原纤溃于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液)，液态原纤立即凝固成固态的内径为0. 20mm、外径为0. 40mm中空纤维，经表面处理形成PS超滤膜。实施例4
将PS粉末(上海塑料工业联合公司曙光化工厂)用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后用电子天平称取18%PS，量取70%的溶剂DMAC (二甲基乙酰胺)(天津市博迪化工有限公司)、18%的PEG400 (聚乙二醇)(国药集团化学制剂有限公司)，上述各添加元素的用量配比以100重量份记。最后量取0. 2%的添加剂。按上述比例把干燥过的PS、PEG400溶于DMAC溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在一定温度下 (38°C )使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液，然后在30± 1°C下恒温水浴24h脱泡。在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置一段时间使原纤中部分溶剂蒸发。然后，将原纤溃于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液)，液态原纤立即凝固成固态的内径为0. 20mm、外径为0. 40mm中空纤维，经表面处理形成PS超滤膜。实施例5
将PS粉末(上海塑料工业联合公司曙光化工厂)用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后用电子天平称取18%PS，量取70%的溶剂DMAC (二甲基乙酰胺)(天津市博迪化工有限公司)、12%的PEG400 (聚乙二醇)(国药集团化学制剂有限公司)，上述各添加元素的用量配比以100重量份记。最后量取I. 0%的添加剂。按上述比例把干燥过的PS、PEG400溶于DMAC溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在一定温度下(38°C )使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液，然后在30± 1°C下恒温水浴24h脱泡。在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置一段时间使原纤中部分溶剂蒸发。然后，将原纤溃于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液)，液态原纤立即凝固成固态的内径为0. 20mm、外径为0. 40mm中空纤维，经表面处理形成PS超滤膜。实施例6
将PS粉末(上海塑料工业联合公司曙光化工厂)用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后用电子天平称取18%PS，量取70%的溶剂DMAC (二甲基乙酰胺)(天津市博迪化工有限公司)、12%的PEG400 (聚乙二醇)(国药集团化学制剂有限公司)，上述各添加元素的用量配比以100重量份记。最后量取I. 2%的添加剂。按上述比例把干燥过的PS、PEG400溶于DMAC溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在一定温度下(38°C )使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液，然后在30± 1°C下恒温水浴24h脱泡。在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置一段时间使原纤中部分溶剂蒸发。然后，将原纤溃于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液)，液态原纤立即凝固成固态的内径为0. 20mm、外径为0. 40mm中空纤维，经表面处理形成PS超滤膜。上述各实例获取的PS抗酸碱性超滤膜采用试验测试设备ZK_82B型真空干燥箱，90-3恒温双向磁力搅拌器，LRH-250A型生化培养箱，JSM-5600L扫描电镜。进行有关关膜性能测试，并得出结果见表I。表I :本发明超滤膜的性能测试
权利要求
1.一种抗酸碱性超滤膜材料，其包括如下重量份组分聚砜(PS)，15-20%; 二甲基乙酰胺(DMAC)，60%-70% ;聚乙二醇(PEG400)，10%-15% ;添加剂，0. 2%-1. 2%。
2.根据权利要求I所述的抗酸碱性超滤膜材料，所述添加剂包括如下重量份组分 氯化锂(LiCl) 60-75% ;丙酮，8%-15% ;纤维素微纳晶体，10%_15%。
3.一种权利要求I所述的抗酸碱性超滤膜材料的制备方法，包括如下内容 (1)配制铸膜液将配方量的聚砜(PS)粉末用真空干燥箱在80°C下干燥24h，然后按照配方量称取二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂，聚乙二醇(PEG400)和添加剂；把干燥过的聚砜(PS)粉末、聚乙二醇(PEG400 )溶于二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂溶液中混合搅拌，然后把添加剂加入到混合溶液中，在38°C条件下，使用恒温磁力搅拌器搅拌4小时形成均匀的铸膜液； (2)脱泡将铸膜液在30±1°C温度下，恒温水浴24小时，充分脱泡； (3)制备原纤在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤，静置，使原纤中部分溶剂蒸发； (4)成膜将原纤溃于凝固浴中，液态原纤凝固成内径为0.20mm、外径为0. 40mm固态中空纤维，经表面处理，即成； 所述配方包括 聚砜(PS)，15-20% ； 二甲基乙酰胺(DMAC)，60%-70% ;聚乙二醇(PEG400)，10% -15% ;添加剂，0. 2%-1. 2%o
全文摘要
本发明所要采取的技术方案是，一种抗酸碱性超滤膜材料，其包括如下重量份组分聚砜(PS)，15-20%；二甲基乙酰胺(DMAC),60%-70%；聚乙二醇(PEG400),10%-15%；添加剂,0.2%-1.2%；不但提高了超滤膜通量和截留率为主要性能指标，而且抗酸碱性能优越。
文档编号B01D67/00GK102728245SQ20111008304
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者张松, 杨佃章, 蔡树威, 邓发晓 申请人:青岛华轩环保科技有限公司