本发明涉及过滤膜及其制备方法和应用技术领域，是一种窄化分子量超滤膜及其制备方法和窄化PTMEG分子量的方法和应用。
背景技术：
（聚四亚甲基醚二醇）是由单体四氢呋喃(THF)在催化剂的存在下，经阳离子开环聚合得到的均聚物，是一种伯羟端基的线性聚醚二醇，以柔顺性好、力学性能佳、耐老化和耐水解等特性广泛用于生产聚氨酯弹性体、氨纶和酯醚共聚弹性体，国内80%以上的消费市场是氨纶，占原料用量的70%至80%，因此PTMEG的产品品质直接影响着氨纶及下游产品的性能及质量。
目前国际上规模化生产的PTMEG工艺主要有全氟磺酸法和杂多酸法催化合成工艺，其中，前者产品以杂质含量少、分子量分布范围较宽而被下游氨纶生产商广泛接受，占有80%氨纶市场，而后者因其杂质含量较多、分子量分布范围较窄、同等条件下粘度较大不易聚合，只能在特定的领域才能应用,所占市场份额较少。氨纶生产工艺中，低聚物含量不但会对氨纶的产品品质产生影响，还会对下游印染和纺织行业产生重要影响，其含量高会导致染色不均、绕纱困难及断纱等现象，而低聚物含量主要来自于PTMEG中小分子聚合物或环状低聚物，因此PTMEG分子量窄化就显得尤为重要。目前，PTMEG窄化都采用蒸馏方式，其在高真空氮气保护条件下通过蒸馏的方式把低分子量PTMEG样品分离，该法要求在较高真空度条件下蒸馏，不仅具有真空度要求高、能耗高、操作条件不易控制等缺点，温度过高会导致PTMEG的分解，而且对低分子量PTMEG的脱除率不高，有待进一步提高。
聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)简称PVP，是一种非离子型高分子化合物，PVP作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用。
技术实现要素：
本发明提供了一种窄化分子量超滤膜及其制备方法和窄化PTMEG分子量的方法和应用，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有PTMEG窄化方法存在对低分子量PTMEG的脱除率不高的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种窄化分子量超滤膜，按下述方法得到：第一步，向质量百分比为10%至15%的成膜溶液中加入成膜原料后得到膜液，其中，每2升质量百分比为10%至15%的成膜溶液中加入0.45克至10克的成膜原料；第二步，向膜液中依序加入分散剂和分子量为200至4000的PVP纳米颗粒搅拌均匀后得到混合膜液，其中，每2升膜液中加入2mg至6mg的分散剂和2g至3g的分子量为200至4000的PVP纳米颗粒；第三步，以孔径为0.15微米至10微米的过滤膜为基底，将混合膜液涂覆在过滤膜上，然后在过滤膜的表层刮10微米至12微米厚的湿膜，并在氮气保护和温度为75℃至80℃的条件下蒸发溶剂直至湿膜变成干膜；第四步，将干膜放入水中浸泡，使干膜上的PVP纳米颗粒溶解于水中，当浸泡过干膜后的水中无法检测出PVP时，将浸泡过的干膜烘干，烘干后的干膜的孔径为0.1纳米至10微米；第五步，在与基底相对的烘干后的干膜的表面覆盖孔径为0.15微米至10微米的过滤膜后得到窄化分子量超滤膜。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述成膜溶液的溶质为壳聚糖或苯甲酸或丙烯酸与氨水的反应物，成膜溶液的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或二甲亚砜或四氢呋喃，成膜原料为过硫酸铵或醋酸；或/和，分散剂为石墨烯和二氧化钛中的一种以上。
上述过滤膜为醋酸纤维素膜或PVDF膜。
上述分子量为200至4000的PVP纳米颗粒按下述方法得到：第一步，将有机溶剂、乙烯基吡咯烷酮和双氧水按摩尔比为30至60:3至5:1至20的比例配制得到混合液；第二步，向混合液中加入质量百分比为12%至20%的引链剂溶液和质量百分比为0.001%的聚合助剂溶液，其中，每升混合液中加入5mL质量百分比为12%至20%引链剂溶液和2mL至4mL质量百分比为0.001%的聚合助剂溶液；第三步，向第二步得到的溶液中加入pH调节剂，通过pH调节剂将第二步得到的溶液pH值调节为5.0至8.0，然后，将pH值为5.0至8.0的溶液在氮气保护作用下反应，反应温度为60℃至75℃，反应压力为0.1MPa至0.3MPa，测试反应液的乙烯基吡咯烷酮含量，当乙烯基吡咯烷酮在反应液中的质量百分比小于0.02%时，向反应液中加入链终止剂，接着，采用惰性气体对加入链终止剂后的反应液进行喷雾干燥后得到分子量为200至4000的PVP纳米颗粒，其中，每升的混合液中加入0.2克至0.34克的链终止剂，喷雾干燥的温度为80℃至220℃。
上述有机溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮和环己烷中的一种；或/和，引链剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和叔丁羟基过氧化物中的一种，引链剂溶液以异丙醇或乙醇为溶剂；或/和，聚合助剂为硫酸铜、碳酸锂和四氯化钛中的一种，聚合助剂溶液以乙醇或水为溶剂；或/和，pH调节剂为氨水、氢氧化四丁铵、氢氧化四甲铵和三乙胺中的一种；或/和，链终止剂为山梨酸、酒石酸、苹果酸、枸椽酸、木质酸和咖啡酸中的一种；或/和，惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种。
上述分子量为200至4000的PVP纳米颗粒制备方法的第三步中，反应过程中对反应液进行搅拌，搅拌速度为300rpm至3000rpm，搅拌4小时至4.5小时后，测试反应液中乙烯基吡咯烷酮的含量。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种技术方案之一所述的窄化分子量超滤膜的制备方法，按下述方法进行：第一步，向质量百分比为10%至15%的成膜溶液中加入成膜原料后得到膜液，其中，每2升质量百分比为10%至15%的成膜溶液中加入0.45克至10克的成膜原料；第二步，向膜液中依序加入分散剂和分子量为200至4000的PVP纳米颗粒搅拌均匀后得到混合膜液，其中，每2升膜液中加入2mg至6mg的分散剂和2g至3g的分子量为200至4000的PVP纳米颗粒；第三步，以孔径为0.15微米至10微米的过滤膜为基底，将混合膜液涂覆在过滤膜上，然后在过滤膜的表层刮10微米至12微米厚的湿膜，并在氮气保护和温度为75℃至80℃的条件下蒸发溶剂直至湿膜变成干膜；第四步，将干膜放入水中浸泡，使干膜上的PVP纳米颗粒溶解于水中，当浸泡过干膜后的水中无法检测出PVP时，将浸泡过的干膜烘干，烘干后的干膜的孔径为0.1纳米至10微米；第五步，在与基底相对的烘干后的干膜的表面覆盖孔径为0.15微米至10微米的过滤膜后得到窄化分子量超滤膜。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述成膜溶液的溶质为壳聚糖或苯甲酸或丙烯酸与氨水的反应物，成膜溶液的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或二甲亚砜或四氢呋喃，成膜原料为过硫酸铵或醋酸；或/和，分散剂为石墨烯和二氧化钛中的一种以上。
上述过滤膜为醋酸纤维素膜或PVDF膜。
上述分子量为200至4000的PVP纳米颗粒按下述方法得到：第一步，将有机溶剂、乙烯基吡咯烷酮和双氧水按摩尔比为30至60:3至5:1至20的比例配制得到混合液；第二步，向混合液中加入质量百分比为12%至20%的引链剂溶液和质量百分比为0.001%的聚合助剂溶液，其中，每升混合液中加入5mL质量百分比为12%至20%引链剂溶液和2mL至4mL质量百分比为0.001%的聚合助剂溶液；第三步，向第二步得到的溶液中加入pH调节剂，通过pH调节剂将第二步得到的溶液pH值调节为5.0至8.0，然后，将pH值为5.0至8.0的溶液在氮气保护作用下反应，反应温度为60℃至75℃，反应压力为0.1MPa至0.3MPa，测试反应液的乙烯基吡咯烷酮含量，当乙烯基吡咯烷酮在反应液中的质量百分比小于0.02%时，向反应液中加入链终止剂，接着，采用惰性气体对加入链终止剂后的反应液进行喷雾干燥后得到分子量为200至4000的PVP纳米颗粒，其中，每升的混合液中加入0.2克至0.34克的链终止剂，喷雾干燥的温度为80℃至220℃。
上述有机溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮和环己烷中的一种；或/和，引链剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和叔丁羟基过氧化物中的一种，引链剂溶液以异丙醇或乙醇为溶剂；或/和，聚合助剂为硫酸铜、碳酸锂和四氯化钛中的一种，聚合助剂溶液以乙醇或水为溶剂；或/和，pH调节剂为氨水、氢氧化四丁铵、氢氧化四甲铵和三乙胺中的一种；或/和，链终止剂为山梨酸、酒石酸、苹果酸、枸椽酸、木质酸和咖啡酸中的一种；或/和，惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种。
上述分子量为200至4000的PVP纳米颗粒制备方法的第三步中，反应过程中对反应液进行搅拌，搅拌速度为300rpm至3000rpm，搅拌4小时至4.5小时后，测试反应液中乙烯基吡咯烷酮的含量。
本发明的技术方案三是通过以下措施来实现的：一种技术方案之一所述的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的方法，按下述方法进行：在氮气保护条件下将PTMEG通过所述的窄化分子量超滤膜进行分离，PTMEG经过所述的窄化分子量超滤膜分离后，能够脱除PTMEG中分子量低的PTMEG或分子量高的PTMEG，完成PTMEG分子量的窄化，在PTMEG分离过程中的真空度为0.1torr。
本发明的技术方案之四是通过以下措施来实现的：一种技术方案之一所述的窄化分子量超滤膜在纯化低分子量聚合物的应用。
本发明所述的窄化分子量超滤膜应用于PTMEG分子量的窄化时，不仅能够脱除低分子量的PTMEG，而且也能够脱除高分子的PTMEG，通过本发明所述的窄化分子量超滤膜能够完成对PTMEG分子量的窄化，可使根据本发明得到的窄化分子量超滤膜对分子量小于2000的PTMEG的脱除率达到93%至98%，根据本发明得到的窄化分子量超滤膜具有更好的窄化PTMEG分子量的效果；同时，本发明所述的窄化分子量超滤膜即具有吸附金属离子能力，并具有吸附能力再生的特点，能够纯化PTMEG，从而提高了PTMEG的产品品质，为下游氨纶的生产提供更为优质的原料，而现有蒸馏窄化PTMEG分子量的方法不具有脱除PTMEG中的金属离子的能力，此处说明根据本发明得到的窄化分子量超滤膜能够提高PTMEG的纯化度。另外，采用本发明得到的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的过程中，该过程不需要加热，同时需要的真空度（0.1torr）要求比现有蒸馏窄化方式的真空度（0.0024torr）要求要低，不仅有效避免了PTMEG的分解和氧化，而且能耗方面比现有蒸馏窄化方式降低了70%至85%，即根据本发明所述的窄化分子量超滤膜具有很好的应用前景。
附图说明
附图1为窄化分子量超滤膜的主视剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为过滤膜，2为烘干后的干膜。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该窄化分子量超滤膜，按下述制备方法得到：第一步，向质量百分比为10%至15%的成膜溶液中加入成膜原料后得到膜液，其中，每2升质量百分比为10%至15%的成膜溶液中加入0.45克至10克的成膜原料；第二步，向膜液中依序加入分散剂和分子量为200至4000的PVP纳米颗粒搅拌均匀后得到混合膜液，其中，每2升膜液中加入2mg至6mg的分散剂和2g至3g的分子量为200至4000的PVP纳米颗粒；第三步，以孔径为0.15微米至10微米的过滤膜为基底，将混合膜液涂覆在过滤膜上，然后在过滤膜的表层刮10微米至12微米厚的湿膜，并在氮气保护和温度为75℃至80℃的条件下蒸发溶剂直至湿膜变成干膜；第四步，将干膜放入水中浸泡，使干膜上的PVP纳米颗粒溶解于水中，当浸泡过干膜后的水中无法检测出PVP时，将浸泡过的干膜烘干，烘干后的干膜的孔径为0.1纳米至10微米；第五步，在与基底相对的烘干后的干膜的表面覆盖孔径为0.15微米至10微米的过滤膜后得到窄化分子量超滤膜。该窄化分子量超滤膜由三层膜构成，如附图1所示，自上而下依序为过滤膜1、的烘干后的干膜2和过滤膜1。
根据本实施例得到窄化分子量超滤膜的机械强度较好，能够承受0.8MPa至0.9MPa的压力。根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜应用于PTMEG分子量的窄化时，不同孔径的本实施例所述的窄化分子量超滤膜（烘干后的干膜2的孔径为0.1纳米至10微米），不仅能够脱除低分子量的PTMEG，而且也能够脱除高分子的PTMEG，根据实际需要，通过本实施例所述的窄化分子量超滤膜能够完成对PTMEG分子量的窄化，根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜对分子量小于2000的PTMEG的脱除率为93%至98%，而采用现有技术的蒸馏方式窄化PTMEG分子量的方法对分子量小于2000的PTMEG的脱除率在50%至80%之间，由此说明，根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜具有更好的窄化PTMEG分子量的效果；同时，本实施例所述的窄化分子量超滤膜能够去除PTMEG中的金属离子，即具有吸附金属离子能力，并具有吸附能力再生的特点，可使金属离子浓度降低到0.3ppm以下，纯化PTMEG，从而提高了PTMEG的产品品质，为下游氨纶的生产提供更为优质的原料，而现有蒸馏窄化PTMEG分子量的方法不具有脱除PTMEG中的金属离子的能力，此处说明根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜能够提高PTMEG的纯化度。另外，采用本实施例得到的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的过程中，该过程不需要加热，同时需要的真空度（0.1torr）要求比现有蒸馏窄化方式的真空度（0.0024torr）要求要低，不仅有效避免了PTMEG的分解和氧化，而且能耗方面比现有蒸馏窄化方式降低了70%至85%，即根据本实施例所述的窄化分子量超滤膜具有很好的应用前景。
实施例2：该窄化分子量超滤膜，按下述制备方法得到：第一步，向质量百分比为10%或15%的成膜溶液中加入成膜原料后得到膜液，其中，每2升质量百分比为10%或15%的成膜溶液中加入0.45克或10克的成膜原料；第二步，向膜液中依序加入分散剂和分子量为200或4000的PVP纳米颗粒搅拌均匀后得到混合膜液，其中，每2升膜液中加入2mg或6mg的分散剂和2g或3g的分子量为200至4000的PVP纳米颗粒；第三步，以孔径为0.15微米或10微米的过滤膜为基底，将混合膜液涂覆在过滤膜上，然后在过滤膜的表层刮10微米或12微米厚的湿膜，并在氮气保护和温度为75℃或80℃的条件下蒸发溶剂直至湿膜变成干膜；第四步，将干膜放入水中浸泡，使干膜上的PVP纳米颗粒溶解于水中，当浸泡过干膜后的水中无法检测出PVP时，将浸泡过的干膜烘干，烘干后的干膜的孔径为0.1纳米或10微米；第五步，在与基底相对的烘干后的干膜的表面覆盖孔径为0.15微米或10微米的过滤膜后得到窄化分子量超滤膜。
实施例3：作为上述实施例的优化，成膜溶液的溶质为壳聚糖或苯甲酸或丙烯酸与氨水的反应物，成膜溶液的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺或二甲亚砜或四氢呋喃，成膜原料为过硫酸铵或醋酸；或/和，分散剂为石墨烯和二氧化钛中的一种以上。
实施例4：作为上述实施例的优化，过滤膜1为醋酸纤维素膜或PVDF膜。
实施例5：作为上述实施例的优化，分子量为200至4000的PVP纳米颗粒按下述方法得到：第一步，将有机溶剂、乙烯基吡咯烷酮和双氧水按摩尔比为30至60:3至5:1至20的比例配制得到混合液；第二步，向混合液中加入质量百分比为12%至20%的引链剂溶液和质量百分比为0.001%的聚合助剂溶液，其中，每升混合液中加入5mL质量百分比为12%至20%引链剂溶液和2mL至4mL质量百分比为0.001%的聚合助剂溶液；第三步，向第二步得到的溶液中加入pH调节剂，通过pH调节剂将第二步得到的溶液pH值调节为5.0至8.0，然后，将pH值为5.0至8.0的溶液在氮气保护作用下反应，反应温度为60℃至75℃，反应压力为0.1MPa至0.3MPa，测试反应液的乙烯基吡咯烷酮含量，当乙烯基吡咯烷酮在反应液中的质量百分比小于0.02%时，向反应液中加入链终止剂，接着，采用惰性气体对加入链终止剂后的反应液进行喷雾干燥后得到分子量为200至4000的PVP纳米颗粒，其中，每升的混合液中加入0.2克至0.34克的链终止剂，喷雾干燥的温度为80℃至220℃。通过本实施例所述的方法，可以通过调整物料配比制备出200至4000范围内任意分子量的PVP（聚乙烯吡咯烷酮）纳米颗粒。
实施例6：作为上述实施例的优化，有机溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、丙酮和环己烷中的一种；或/和，引链剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和叔丁羟基过氧化物中的一种，引链剂溶液以异丙醇或乙醇为溶剂；或/和，聚合助剂为硫酸铜、碳酸锂和四氯化钛中的一种，聚合助剂溶液以乙醇或水为溶剂；或/和，pH调节剂为氨水、氢氧化四丁铵、氢氧化四甲铵和三乙胺中的一种；或/和，链终止剂为山梨酸、酒石酸、苹果酸、枸椽酸、木质酸和咖啡酸中的一种；或/和，惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种。异丙醇可以采用优级纯异丙醇，乙醇可以采用优级乙醇。
实施例7：作为上述实施例的优化，分子量为200至4000的PVP纳米颗粒制备方法的第三步中，反应过程中对反应液进行搅拌，搅拌速度为300rpm至3000rpm，搅拌4小时至4.5小时后，测试反应液中乙烯基吡咯烷酮的含量。
实施例8：上述实施例所述的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的方法，按下述方法进行：在氮气保护条件下将PTMEG通过所述的窄化分子量超滤膜进行分离，PTMEG经过所述的窄化分子量超滤膜分离后，能够脱除PTMEG中分子量低的PTMEG或分子量高的PTMEG，完成PTMEG分子量的窄化，在PTMEG分离过程中的真空度为0.1torr。
根据本实施例所述的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的方法进行PTMEG分子量的窄化时，其不需要加热，同时需要的真空度（0.1torr）要求比现有蒸馏窄化方式的真空度（0.0024torr）要求要低，不仅有效避免了PTMEG的分解和氧化，而且能耗方面比现有蒸馏窄化方式降低了70%至85%，即根据本实施例所述的窄化分子量超滤膜具有很好的应用前景。根据实际需要，选择孔径不同的本发明所述的窄化分子量超滤膜可以实现脱除低分子量或高分子量的PTMEG。
实施例9：上述实施例所述的窄化分子量超滤膜在纯化低分子量聚合物的应用。
实施例10：该窄化分子量超滤膜，按下述制备方法得到：第一步，以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，配制2L 10%的可溶性壳聚糖悬浊溶液，向可溶性壳聚糖悬浊溶液中依序加入5%、15%、25%、50%的醋酸水溶液采用梯度溶解的方式制成膜液，醋酸的加入量为10克；第二步，加入2mg石墨烯为分散剂，再添加2g 分子量为500的PVP纳米颗粒为致孔剂，以3000rpm转速机械搅拌8h使反应物充分键合得到混合膜液；第三步，以0.15微米的醋酸纤维素膜为基底，在其表层刮10微米厚的膜并在氮气保护下75℃至80℃下蒸发溶剂直至变成干膜；第四步，将干膜放入水中浸泡，使干膜上的PVP纳米颗粒溶解于水中，当浸泡过干膜后的水中无法检测出PVP时，将浸泡过的干膜烘干，烘干后的干膜2的孔径为0.1纳米至2纳米；第五步，在与基底相对的烘干后的干膜2的表面覆盖孔径为0.15微米的醋酸纤维素膜后得到窄化分子量超滤膜。该窄化分子量超滤膜由三层膜构成，自上而下依序为0.15微米孔径的醋酸纤维素膜、0.1纳米至2纳米孔径的壳聚糖膜（烘干后的干膜2）和0.15微米孔径的醋酸纤维素膜。
根据本实施例得到窄化分子量超滤膜的机械强度较好，能够承受0.8MPa压力。根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜应用于PTMEG分子量的窄化时，本实施例所述的窄化分子量超滤膜（烘干后的干膜2的孔径为0.1纳米至2纳米），能够脱除低分子量的PTMEG，通过本实施例所述的窄化分子量超滤膜能够完成对PTMEG分子量的窄化，并且根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜对分子量小于500的PTMEG的脱除率为93%，而采用现有技术中蒸馏方式窄化PTMEG分子量的方法对分子量小于500的PTMEG的脱除率为55%，由此说明，根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜具有更好的窄化PTMEG分子量的效果；同时，本实施例所述的窄化分子量超滤膜能够去除PTMEG中的金属离子，使金属离子浓度降低到0.3ppm以下，纯化PTMEG，从而提高了PTMEG的产品品质，为下游氨纶的生产提供更为优质的原料，而现有蒸馏窄化PTMEG分子量的方法不具有脱除PTMEG中的金属离子的能力，此处说明根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜能够提高PTMEG的纯化度。另外，采用本实施例得到的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的过程中，该过程不需要加热，同时需要的真空度（0.1torr）要求比现有蒸馏窄化方式的真空度（0.0024torr）要求要低，不仅有效避免了PTMEG的分解和氧化，而且能耗方面比现有蒸馏窄化方式降低了70%。
实施例11：实施例10所述的分子量为500的PVP纳米颗粒按下述方法得到：第一步，将优级纯异丙醇、乙烯基吡咯烷酮（VP）和双氧水按摩尔比为30:3:2的比例配制得到混合液1L；第二步，向混合液中加入5ml 20%过氧化月桂酰异丙醇溶液（引链剂溶液）和2ml 0.001%硫酸铜水溶液（聚合助剂溶液）；第三步，向第二步得到的溶液中加入28%氨水，通过氨水将第二步得到的溶液pH值调节为5.0至8.0，然后，将pH值为5.0至8.0的溶液在氮气保护作用下反应，反应温度为60℃至75℃，反应压力为0.1MPa，测试反应液的乙烯基吡咯烷酮含量，当乙烯基吡咯烷酮在反应液中的质量百分比小于0.02%时，向反应液中加入0.34g山梨酸（链终止剂），接着，采用氮气做分散剂对加入链终止剂后的反应液进行喷雾干燥后得到分子量为500的PVP纳米颗粒，其中，喷雾干燥的温度为220℃。
实施例12：该窄化分子量超滤膜，按下述制备方法得到：第一步，以二甲亚砜为溶剂，配制丙烯酸溶液，向丙烯酸溶液中加入氨水，加入氨水后的丙烯酸溶液的体积为2L，加入氨水后的丙烯酸溶液中的溶质含量控制在12%，随后加入0.45g过硫酸铵制成膜液，第二步，向膜液中加入4mg石墨烯和2mg二氧化钛为分散剂，再添加3g分子量为2000的PVP纳米颗粒为致孔剂，以4500rpm转速机械搅拌12h使反应物充分键合得到混合膜液；第三步，以0.15微米的醋酸纤维素膜为基底，在其表层刮10微米厚的膜并在氮气保护下75℃至80℃下蒸发溶剂直至变成干膜；第四步，将干膜放入水中浸泡，使干膜上的PVP纳米颗粒溶解于水中，当浸泡过干膜后的水中无法检测出PVP时，将浸泡过的干膜烘干，烘干后的干膜2的孔径为8纳米至10纳米；第五步，在与基底相对的烘干后的干膜2的表面覆盖孔径为0.15微米的醋酸纤维素膜后得到窄化分子量超滤膜。该窄化分子量超滤膜由三层膜构成，自上而下依序为0.15微米孔径的醋酸纤维素膜、8纳米至10纳米孔径的壳聚糖膜（烘干后的干膜2）和0.15微米孔径的醋酸纤维素膜。该实施例中，成膜溶液的溶质为丙烯酸与氨水的反应物。
根据本实施例得到窄化分子量超滤膜的机械强度较好，能够承受0.9MPa压力。根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜应用于PTMEG分子量的窄化时，本实施例所述的窄化分子量超滤膜（烘干后的干膜2的孔径为8纳米至10纳米），能够脱除低分子量的PTMEG，通过本实施例所述的窄化分子量超滤膜能够完成对PTMEG分子量的窄化，并且根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜对分子量小于2000的PTMEG的脱除率为98%，而采用现有技术中蒸馏方式窄化PTMEG分子量的方法对分子量小于2000的PTMEG的脱除率为80%，由此说明，根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜具有更好的窄化PTMEG分子量的效果；同时，本实施例所述的窄化分子量超滤膜能够去除PTMEG中的金属离子，使金属离子浓度降低到0.3ppm以下，纯化PTMEG，从而提高了PTMEG的产品品质，为下游氨纶的生产提供更为优质的原料，而现有蒸馏窄化PTMEG分子量的方法不具有脱除PTMEG中的金属离子的能力，此处说明根据本实施例得到的窄化分子量超滤膜能够提高PTMEG的纯化度。另外，采用本实施例得到的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的过程中，该过程不需要加热，同时需要的真空度（0.1torr）要求比现有蒸馏窄化方式的真空度（0.0024torr）要求要低，不仅有效避免了PTMEG的分解和氧化，而且能耗方面比现有蒸馏窄化方式降低了85%。
实施例13：实施例12所述的分子量为2000的PVP纳米颗粒按下述方法得到：第一步，以优级纯乙醇、乙烯基吡咯烷酮和双氧水摩尔比为40:5:1配制1L混合液；第二步，向混合液中加5ml 12%过氧化苯甲酰的乙醇溶液作为引链剂，加入3.4ml 0.001%碳酸锂乙醇溶液作为聚合助剂；第三步，向第二步得到的溶液中加入20%三乙胺，通过三乙胺将第二步得到的溶液pH值调节为7.5至8.0，将pH值调节为7.5至8.0的溶液在氮气保护作用下反应，反应温度为60℃至75℃，反应压力为0.3MPa，以450rpm转速下机械搅拌9h，测试反应液中VP含量，当VP含量小于0.01%时，加入0.2g酒石酸作为链终止剂和稳定剂，然后在220℃条件下用氮气做分散剂喷雾干燥制备出分子量为2000的PVP固体纳米颗粒。
实施例14：分子量为4000的PVP纳米颗粒按下述方法得到：第一步，以优级纯乙醇、乙烯基吡咯烷酮和双氧水摩尔比为40:5:5配制1L混合液；第二步，向混合液中加5ml 15%过氧化苯甲酰的乙醇溶液作为引链剂，加入4ml 0.001%碳酸锂乙醇溶液作为聚合助剂；第三步，向第二步得到的溶液中加入20%氢氧化四甲胺，通过氢氧化四甲胺将第二步得到的溶液pH值调节为7.0至8.0，将pH值调节为7.0至8.0的溶液在氮气保护作用下反应，反应温度为65℃，反应压力为0.3MPa，以1000rpm转速下机械搅拌9h，测试反应液中VP含量，当VP含量小于0.01%时，加入0.2g枸椽酸作为链终止剂和稳定剂，然后在200℃条件下用氮气做分散剂喷雾干燥制备出分子量为4000的PVP固体纳米颗粒。
综上所述，本发明所述的窄化分子量超滤膜应用于PTMEG分子量的窄化时，不仅能够脱除低分子量的PTMEG，而且也能够脱除高分子的PTMEG，通过本发明所述的窄化分子量超滤膜能够完成对PTMEG分子量的窄化，可使根据本发明得到的窄化分子量超滤膜对分子量小于2000的PTMEG的脱除率达到93%至98%，根据本发明得到的窄化分子量超滤膜具有更好的窄化PTMEG分子量的效果；同时，本发明所述的窄化分子量超滤膜即具有吸附金属离子能力，并具有吸附能力再生的特点，能够纯化PTMEG，从而提高了PTMEG的产品品质，为下游氨纶的生产提供更为优质的原料，而现有蒸馏窄化PTMEG分子量的方法不具有脱除PTMEG中的金属离子的能力，此处说明根据本发明得到的窄化分子量超滤膜能够提高PTMEG的纯化度。另外，采用本发明得到的窄化分子量超滤膜窄化PTMEG分子量的过程中，该过程不需要加热，同时需要的真空度（0.1torr）要求比现有蒸馏窄化方式的真空度（0.0024torr）要求要低，不仅有效避免了PTMEG的分解和氧化，而且能耗方面比现有蒸馏窄化方式降低了70%至85%，即根据本发明所述的窄化分子量超滤膜具有很好的应用前景。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。