一种共聚物亲水改性超滤膜及其制备方法与应用_2

文档序号:8451431阅读:来源:国知局
稳定。
[0021] (3)通过调节聚合物合成时单体的比例,在一定程度上可以改变聚合物的链段分 布,更好地控制聚合物改性后膜的性能。 (四)
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例1共聚物P(MAA-C〇-DMAEMA)的合成路线;
[0023] 图2为本发明实施例1所制备的超滤膜的SEM图;
[0024] 图3为本发明实施例2所制备的超滤膜的SEM图。 (五)
【具体实施方式】
[0025] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于 下述实施例,在不脱离本
【发明内容】
和范围内,变化实施都应包含在本发明的技术范围内。 [00 26] 实施例1
[0027] 共聚物P (MAA-co-DMAEMA)单体比例1/2亲水改性共混膜
[0028] (1)共聚物的合成:将单体甲基丙烯酸(MAA,L 722g,0. 02mol)、单体甲基丙烯酸 N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA,6. 288g,0. 04mol)、引发剂过硫酸铵(0. 160g)加到水和乙醇 体积比1 :5的混合溶剂(22. 68mL)中,在80°C下反应9h后,反应液经沉淀过滤,所得固体 物质于60°C下烘干得到干燥的共聚物,备用;
[0029] (2)超滤膜的制备:取所得干燥的共聚物(0.2g)用溶剂N,N_二甲基甲酰胺 (17. 09mL)溶解,再加入膜材料聚砜(3. 6g)溶解,搅拌均匀得到铸膜液,所得铸膜液经过静 置去泡后,在温度为30°C、湿度为70%的条件下刮膜,刮好的膜在空气中蒸发IOs后,浸入 5°C的去离子水中凝固20s,凝固后将膜取出经水清洗,得到所述的超滤膜,所得超滤膜放入 甲醛溶液中保存备用;
[0030] ⑶所得超滤膜经纯水测试后,将纯水用CU2YCr3+溶液代替,CU 2YCr3+在溶液中的 浓度分别为4mg/l和10mg/l。在测Cu2+/Cr 3+溶液通量时,先使所述溶液通过膜大概lOmin, 待稳定后再进行通量的测定。取过膜后的滤出液3~4ml用于溶液中离子浓度的测定。Cu 2+/ Cr3+溶液中离子的初始浓度分别记为C euyFP C & ,过膜后离子的浓度分别记为Ceu^P C lt> 根据过膜前后溶液中离子浓度的变化考察膜的去除重金属离子的性能。重金属离子去除效 率R〇:/&计算公式如下:
【主权项】
1. 一种共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于,所述超滤膜按如下方法制备得到: (1) 共聚物的合成:将单体A、单体B、引发剂加到水和乙醇体积比1 :2~6的混合溶剂 中,在50~80°C下反应5~IOh后,反应液经沉淀过滤,所得固体物质于60~90°C下烘干 得到干燥的共聚物,备用;其中,所述单体A、单体B各自独立选自下列化合物之一:甲基丙 烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰氧 乙基三甲基氯化铵;所述单体A与单体B的物质的量之比为0. 1~10 :1 ;所述引发剂为过 硫酸铵、亚硫酸氢钠或偶氮二异丁腈; (2) 超滤膜的制备:取步骤(1)所得干燥的共聚物用溶剂溶解,再加入膜材料溶解,搅 拌均匀得到铸膜液,所得铸膜液经过静置去泡后,在温度为10~40°C、湿度为40%~80% 的条件下刮膜,刮好的膜在空气中蒸发10~50s后,浸入0~30°C的去离子水中凝固20~ 40s,凝固后将膜取出经水清洗,得到所述的超滤膜,所得超滤膜放入甲醛溶液中保存备用; 其中,所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃中的一 种或两种以上任意比例的混合溶剂。
2. 如权利要求1所述的共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于步骤⑴中,单体A选自下 列化合物之一:甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯,单体B选自下列化合物 之一:甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化 铵。
3. 如权利要求1所述的共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于步骤(1)中,所述水和乙醇 的混合溶剂的体积用量以所述单体A与单体B两者的质量总和计为1~5mL/g。
4. 如权利要求1所述的共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于步骤(1)中,所述引发剂的 质量用量为所述单体A与单体B两者的质量总和的0. 1 %~3%。
5. 如权利要求1所述的共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于步骤(2)中,所述溶剂的体 积用量以所述干燥的共聚物的质量计为12~100mL/g。
6. 如权利要求1所述的共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于步骤(2)中,所述的膜材料 选自下列之一:聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚醚酰 亚胺、聚醚醚酮或纤维素。
7. 如权利要求1所述的共聚物亲水改性超滤膜,其特征在于步骤(2)中,所述膜材料与 所述干燥的共聚物的质量比为3~18 :1。
8. 如权利要求1~7之一所述的共聚物亲水改性超滤膜在去除水体重金属离子中的应 用,其特征在于,所述应用方法为:将含有重金属离子的水体直接进行过膜处理,所述水体 的过膜压力为0. 1~0. 5MPa,使过膜后的水体除去重金属离子。
9. 如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述重金属离子为铜、铬、铅、锌、铁、钴、镍、 猛、锦、采、鹤、钥、金、银1?子O
【专利摘要】本发明提供了一种共聚物亲水改性超滤膜,所述超滤膜按如下方法制备得到:将单体A、单体B、引发剂加到水和乙醇的混合溶剂中,在50~80℃下反应5~10h后,反应液经沉淀过滤,所得固体物质于60~90℃下烘干备用,取干燥的共聚物用溶剂溶解,再加入膜材料溶解,搅拌均匀得到铸膜液,所得铸膜液经刮膜、蒸发、凝固、清洗,得到所述的超滤膜,放入甲醛溶液中保存备用;本发明共聚物亲水改性超滤膜可应用于去除水体中的重金属离子;本发明超滤膜的制备方法简便,性能优良,应用前景广。
【IPC分类】C02F1-44, B01D71-40, C02F1-62, C02F1-64, B01D67-00
【公开号】CN104772051
【申请号】CN201510132888
【发明人】张国亮, 苏鹏程, 李风菊, 孟琴
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月25日
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