一种聚丙烯腈改性分离膜的制备方法与流程

文档序号:12545039阅读:802来源:国知局

本发明涉及膜材料改性领域,具体是一种聚丙烯腈改性分离膜的制备方法。



背景技术:

聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。主要用于制聚丙烯腈纤维,聚丙烯腈纤维的强度并不高,耐磨性和抗疲劳性也较差。聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好,在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。聚丙烯腈具有成膜性好,丙烯腈易于和多种单体共聚等特点。因此,聚丙烯腈分离膜已经商业化并广泛应用于水处理、血液透析等方面。但是聚丙烯腈分子中含有极性很强的氰基,高分子链间的作用力很强,柔韧性小,链的对称性差,机械强度不高。未改性的聚丙烯腈生物相容性较差,容易导致蛋白质等在膜表面的黏附和固定化酶的失活。

醋酸纤维素是指在醋酸作为溶剂,醋酐作为乙酰化剂,在催化剂作用下进行酯化,而得到的一种热塑性树脂。是纤维素衍生物中最早进行商品化生产,并且不断发展的纤维素有机酸酯。醋酸纤维素作为多孔膜材料,具有选择性高、透水量大、加工简单等特点。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷,提供一种聚丙烯腈改性分离膜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种聚丙烯腈改性分离膜的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取质量比为1:2的醋酸纤维素与聚丙烯腈,加入二甲基甲酰胺,在65-75℃温度下低速搅拌,待其完全溶解后加入碳纳米管,高速搅拌1-3h,真空保温,静止脱泡,得到铸膜液;

(2)将脱泡后的铸膜液流延至干净的玻璃板表面,刮成平板膜,刮膜后的玻璃板于空气中蒸发60s,浸入凝固浴中,待平板膜自动剥离后,于凝固浴中保持24h;成形的膜用清水冲洗后,即得到聚丙烯腈改性分离膜。

优选的,所述步骤(1)低速搅拌的搅拌速度为100-200r/min,高速搅拌的搅拌速度为900-1100r/min。

优选的,所述步骤(1)保温真空压力为0.1-0.2MPa;所述脱泡温度为55-60℃,时间为16-20h。

优选的,所述步骤(1)碳纳米管的加入量为聚丙烯腈含量的5-10%。

优选的,所述步骤(2)凝固浴为水,凝固浴温度为30-40℃。

本发明的有益效果:本发明聚丙烯腈改性分离膜加入碳纳米管,膜与水的接触角降低,亲水性增强;膜的断裂强度及断裂伸长率增大,膜的机械性能得到改善;膜表层孔径及空隙率先增大后减小,水通量增大,截留率减小;本发明聚丙烯腈改性分离膜水通量降低,截留率提高,耐污染性得到很大改善。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

一种聚丙烯腈改性分离膜的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取质量比为1:2的醋酸纤维素与聚丙烯腈,加入二甲基甲酰胺,在65℃温度下低速搅拌,搅拌速度为100r/min,待其完全溶解后加入碳纳米管,碳纳米管的加入量为聚丙烯腈含量的5%,高速搅拌1h,搅拌速度为900r/min,真空保温,保温真空压力为0.2MPa,静止脱泡,脱泡温度为60℃,时间为16h,得到铸膜液;

(2)将脱泡后的铸膜液流延至干净的玻璃板表面,刮成平板膜,刮膜后的玻璃板于空气中蒸发60s,浸入温度为40℃的水凝固浴中,待平板膜自动剥离后,于凝固浴中保持24h;成形的膜用清水冲洗后,即得到聚丙烯腈改性分离膜。

实施例2

一种聚丙烯腈改性分离膜的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取质量比为1:2的醋酸纤维素与聚丙烯腈,加入二甲基甲酰胺,在75℃温度下低速搅拌,搅拌速度为200r/min,待其完全溶解后加入碳纳米管,碳纳米管的加入量为聚丙烯腈含量的10%,高速搅拌1-3h,搅拌速度为1100r/min,真空保温,保温真空压力为0.1MPa,静止脱泡,脱泡温度为55℃,时间为20h,得到铸膜液;

(2)将脱泡后的铸膜液流延至干净的玻璃板表面,刮成平板膜,刮膜后的玻璃板于空气中蒸发60s,浸入温度为30℃的水凝固浴中,待平板膜自动剥离后,于凝固浴中保持24h;成形的膜用清水冲洗后,即得到聚丙烯腈改性分离膜。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施案例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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