声揽拌分散化后，缓慢滴入 已溶解好的PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌化后用超声波处理20min;将制备好 的复合溶胶放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新型 有机无机杂化膜。
[0031] 实施例5.
[0032] 将7g聚乙醇(PVA-117)溶解在93mL水中，75°C溶解4个h，静置脱泡，得到均一透明 的PVA溶液。将0.5g 丫-甲基丙締酷氧基丙基-Ξ甲氧基硅烷加入lOOmL乙醇水溶液中（体积 分数Φ (乙醇)/Φ (水）=2:8)，超声分散化;将5g钢基蒙脱±加入到水解好的偶联剂的乙醇 水溶液中，缓慢升溫至60°C，用氨氧化钢调节体系抑至9-10,揽拌3个小时，将分散浆倒出， 离屯、，真空干燥得到改性后钢基蒙脱±。
[0033] 将改性后的钢基蒙脱±加入到lOOmL去离子水中，超声揽拌分散化后，缓慢滴入已 溶解好的PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌化后用超声波处理20min;将制备好的 复合溶胶放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新型有 机无机杂化膜。
[0034] 实施例3所制备的新型有机-无机杂化全热交换膜的水蒸气透过系数、0)2透过量 和洽交换效率见附表1，该新型有机-无机杂化全热交换膜的的透湿量为，C02透过量为，洽 交换效率为。
[0035] 实施例6.
[0036] 将lOg聚乙醇(PVA-203)溶解在90mL水中，90°C溶解4个h，静置脱泡，得到均一透明 的PVA溶液。将2g乙締基Ξ(β-甲氧乙氧基)硅烷加入lOOmL乙醇水溶液中（体积分数Φ (乙 醇)/Φ (水）= 3:7)，超声分散化;将8g 5A分子筛原粉加入到水解好的偶联剂的乙醇水溶液 中，缓慢升溫至80°C，用氨氧化钢调节体系抑至9-10，揽拌6个h，将分散浆倒出，离屯、，真空 干燥得到改性后5A分子筛原粉。
[0037] 将改性后的5A分子筛原粉加入到lOOmL超声揽拌分散化后，缓慢滴入已溶解好的 PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌化后用超声波处理30min;将制备好的复合溶胶 放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新型有机无机杂 化膜。
[003引实施例7.
[0039] 将9g聚乙醇(PVA-105)溶解在91mL水中，85°C溶解3个h，静置脱泡，得到均一透明 的PVA将2.5gy-氯丙基-Ξ甲氧基硅烷加入lOOmL乙醇水溶液中（体积分数Φ (乙醇）/Φ (水）= 6:4)，超声分散化;将6g巧基蒙脱±加入到水解好的偶联剂的乙醇水溶液中，缓慢升 溫至80°C，用氨氧化钢调节体系抑至9-10,揽拌1个h，将分散浆倒出，离屯、，真空干燥得到改 性后巧基蒙脱上。
[0040] 将改性后的巧基蒙脱±加入到lOOmL去离子水中，超声揽拌分散地后，缓慢滴入已 溶解好的PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌化后用超声波处理20min;将制备好的 复合溶胶放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新型有 机无机杂化膜。
[0041] 实施例3所制备的新型有机-无机杂化全热交换膜的水蒸气透过系数、0)2透过量 和洽交换效率见附表1，该新型有机-无机杂化全热交换膜的的透湿量为556.6691g/m 2 · (1曰7,〇)2透过量为1183.3311113/1112 . 2地.0.1]\^3，洽交换效率为43%。
[0042] 实施例8.
[0043] 将5g聚乙醇(PVA-124)溶解在95mL水中，80°C溶解2个h，静置脱泡，得到均一透明 的PVA溶液。将0.2g 丫-琉丙基-Ξ甲氧基硅烷加入100血乙醇水溶液中（体积分数Φ (乙醇)/ Φ (水）=5:5)，超声分散化;将3g 10X分子筛原粉加入到水解好的偶联剂的乙醇水溶液中， 缓慢升溫至60°C，用氨氧化钢调节体系PH至9-10，揽拌2个h，将分散浆倒出，离屯、，真空干燥 得到改性后10X分子筛原粉。
[0044] 将改性后的10X分子筛原粉加入到lOOmL去离子水中，超声揽拌分散化后，缓慢滴 入已溶解好的PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌比后用超声波处理30min;将制备 好的复合溶胶放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新 型有机无机杂化膜。
[0045] 实施例9.
[0046] 将7g聚乙醇(PVA-210)溶解在93mL水中，80°C溶解4个h，静置脱泡，得到均一透明 的PVA溶液。将0.5g乙締基Ξ乙氧基硅烷加入lOOmL乙醇水溶液中（体积分数Φ (乙醇）/ Φ (水）= 7:3)，超声分散化;将4g 4A分子筛原粉加入到水解好的偶联剂的乙醇水溶液中，缓 慢升溫至60°C，用氨氧化钢调节体系抑至9-10，揽拌3个h，将分散浆倒出，离屯、，真空干燥得 到改性后4A分子筛原粉。
[0047] 将改性后的4A分子筛原粉加入到lOOmL去离子水中，超声揽拌分散化后，缓慢滴入 已溶解好的PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌化后用超声波处理20min;将制备好 的复合溶胶放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新型 有机无机杂化膜。
[0048] 实施例3所制备的新型有机-无机杂化全热交换膜的水蒸气透过系数、0)2透过量 和洽交换效率见附表1，该新型有机-无机杂化全热交换膜的的透湿量为680.3169g/m 2 · (1曰7,〇)2透过量为1596.4731113/1112 . 2地.0.1]\^日，洽交换效率为47%。
[0049] 实施例10.
[0化0] 将8g聚乙醇(PVA-224)溶解在92mL水中，90°C溶解2个h，静置脱泡，得到均一透明 的PVA溶液。将Ig 丫-氨丙基-Ξ甲氧基硅烷加入100血乙醇水溶液中（体积分数Φ (乙醇)/Φ (水）=9:1)，超声分散化;将6g 13Χ分子筛原粉加入到水解好的硅烷偶联剂的乙醇水溶液 中，缓慢升溫至60°C，用氨氧化钢调节体系抑至9-10，揽拌3个h，将分散浆倒出，离屯、，真空 干燥得到改性后13X分子筛原粉。
[0051] 将改性后的UX分子筛原粉加入到lOOmL超声揽拌分散化后，缓慢滴入已溶解好的 PVA溶胶中，加速揽拌使其均匀混合，每揽拌化后用超声波处理30min;将制备好的复合溶胶 放入真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，得到新型有机无机杂 化膜。
[0052] 表1列出了本发明中部分实施例的有机-无机杂化分离膜的透湿量、0)2透过量和 洽交换效率。
[0053] 表1新型有机-无机杂化分离膜的透湿量、C〇2透过量和洽交换效率
[0化4]
[0化5] 注:透湿量测试条件:溫度30°C，R册5% ;
[0056] C〇2透过率测试条件:溫度23°C，采用压差法测试；
[0化7] 洽交换效率测试条件:新风溫度38°C，R册5% ;排风溫度25°C，RH40%。
[0058]上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合 本发明要求，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用偶联剂法制备有机-无机杂化全热交换膜的方法，其特征在于该方法包括以 下步骤： 步骤1):用去离子水溶解聚乙烯醇，加热温度50~100°C，加热时间1~6个小时，得到透 明均一稳定的铸膜液，聚乙烯醇的固含量在4 % -12 %之间。 步骤2):将偶联剂加入乙醇水溶液，其中水和乙醇的体积比为9 :1 -1: 9，偶联剂质量分 数为〇. 1%_3%。超声分散0. lh-5h，再将无机粒子加入到水解好的偶联剂中，无机粒子的质 量分数为1%_1〇%，同时缓慢升温至60°C_80°C，用氢氧化钠调节体系的pH为9-10左右，搅 拌l-6h，将分散浆倒出，离心，真空干燥得到改性后无机粒子产物； 步骤3):将步骤2)制得的改性后无机粒子产物加入到去离子水中，其中改性后无机粒 子产物的质量分数为1 %_1〇%。超声搅拌分散〇. lh-5h后，缓慢滴入步骤1)制得的铸膜液 中，加速搅拌使其均匀混合，每搅拌lh后用超声波处理10_30min;将制备好的复合溶胶放入 真空干燥箱中，抽真空脱泡，最后流延涂布，经干燥成膜后剥离，即得到有机-无机杂化全热 交换膜。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤1)中聚乙烯醇的型号为PVA-1788、 ?￥八-1795、？￥厶-1797、？￥厶-1799、？￥厶-105、？￥厶-117、？￥厶-124、？￥厶-203、？￥厶-210或卩￥厶-224。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)中无机粒子为纳米级氧化铝、纳米 级二氧化硅、纳米级二氧化钛、A型分子筛、X型分子筛或蒙脱土。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤2)中的偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基 三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ -缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷、γ -甲基 丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、Ν-(β-氨乙基)-γ -氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ -氯丙基-三甲氧基硅烷、γ -巯丙基-三甲氧基硅烷或 γ-氨丙基-三甲氧基硅烷。
【专利摘要】本发明公开一种用偶联剂法制备有机-无机杂化全热交换膜的方法。该方法是将偶联剂进行水解，然后加入无机粒子搅拌1～6小时，实现表面改性。将改性后的无机粒子产物作为分散相，以聚合物膜材料为主相，通过共混流延法制备有机-无机杂化分离膜。本发明方法不仅能够有效地抑制无机纳米粒子的团聚行为，促进其在聚合物基体中的分散性，增加有机-无机两相的相互作用，提高无机纳米粒子在聚合物基体中的稳定性，而且能够显著的提高分离膜的透湿性、阻气性、抗污染性和抗菌性等诸多性能。
【IPC分类】B01D67/00, B01D69/02, B01D71/38
【公开号】CN105521717
【申请号】CN201610061275
【发明人】王艺伟, 韩秋, 周青波, 杨晴, 薛丽青, 盛建芳, 薛立新
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月28日