亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法与流程

文档序号:11904244阅读:来源:国知局

技术特征:

1.亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)复合物制备:将纳米氧化物在有机溶剂中超声分散均匀,然后再加入反应单体MMA和MAA或NVP,偶氮类引发剂,并在惰性气体保护下完成原子自由基聚合反应,经提纯和烘干后得到以纳米氧化物为核,无规共聚物P(MMA-co-MAA)或P(MMA-co-NVP)为壳的复合物;

(2)铸膜液制备:将聚偏氟乙烯(16~20wt%)、溶剂(60-82wt%)、复合物(1~5wt%)、高分子成孔剂(1~10wt%)以及非溶剂(0~5wt%)添加剂物质按一定比例加入反应釜中,加热搅拌均匀后恒温真空脱泡;

(3)改性膜制备:利用干湿纺丝设备在一定的纺丝速度下挤出纺丝,初生膜经芯液(内凝固浴)与外凝固浴固化成型后,再经纯水浸泡24h后,得改性PVDF膜。

2.根据权利要求1所述的亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述复合物制备中溶剂为极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜中(DMSO)中的一种。

3.根据权利要求1所述的亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述复合物制备中纳米氧化物选用二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、四氧化三铁(Fe3O4),三氧化二铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)及氧化锆(ZrO2)中的一种,含量为溶剂的0.5~5.0wt%;超声分散温度为30℃~80℃,超声分散时间为30~120min。

4.根据权利要求1所述的亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法:所述复合物制备中反应单体MMA与NVP或MAA质量比控制在2:8~8:2;偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二甲酸钡盐、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酰胺、重氮胺基苯、偶氮二异丁脒二盐酸盐的一种,添加量为反应单体总质量的0.5~1.5wt%。

5.根据权利要求1所述的亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述复合物制备中惰性气体为氮气或氩气;体系反应温度为60~80℃,时间为6~24h。

6.根据权利要求1所述的亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述铸膜液制备中溶剂为DMF、DMAc、NMP、DMSO和磷酸三乙酯(TEP)中的一种或两种组成的混合溶液;高分子成孔剂为不同聚合度的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG);非溶剂添加剂为乙醇、纯水、甘油、异丙醇;搅拌温度为70~80℃,搅拌时间为12h,真空脱泡12h。

7.根据权利要求1所述的亲水性共聚物包覆纳米氧化物改性中空纤维膜的制备方法,其特征在于:所述改性膜制备纺丝速度为15~50m/min;芯液为水与有机溶剂、乙醇、低聚合度PEG以及表面活性剂中一种或多种组成的混合液,其中溶剂为DMF、DMAc、NMP、DMSO中的一种;所有溶质总含量为30~70wt%,温度为30℃~70℃;外凝固浴采用水或水和溶剂组成的混合液,溶剂与芯液所用溶剂一致,溶剂含量为0~70wt%,温度为25~65℃。

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