CN102921317A - 一种聚砜超滤膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高分子膜的制备方法，具体是指一种聚砜超滤膜的制备方法。本发明是将一定浓度的表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率可达98.9%，膜水通量可达73L/m2.h。本发明的优点是选择分离性能不低于现有超滤膜，而且原料易得、制备方法简单、膜表面亲水性好、抗污染性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子膜的制备方法，具体是指一种聚砜超滤膜的制备方法。
背景技术
超滤膜是溶液在压力作用下，溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧，而高分子溶质或其它乳化胶束团被截留，实现从溶液中分离的目的，聚砜类超滤过程因具有分离系数大、操作温度在室温上下、无相变、操作简单和设备较简单等特点，已获得广泛应用。因此，超滤技术在污水治理，水处理和生物技术领域的应用十分广泛。
聚砜（简称PSF）是一种化学稳定性好、抗压密性强、机械强度高的膜材料，不仅具有优良的渗透性，而且具有优良的耐热性、耐溶剂性和较高的机械强度，因此聚砜是目前工业上应用极其广泛的超滤、微滤、反渗透膜材料，但是聚砜的疏水特性常导致蛋白质分子被大量吸附在膜的表面，致使聚砜膜表面污染严重。因此，为了降低疏水性吸附、提高膜分离的效率，亲水性表面改性技术研究是一种行之有效且可行的方法。
表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，它是由两种截然不同的粒子形成的分子，一种粒子具有极强的亲油性，另一种则具有极强的亲水性。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性。其应用范围十分广泛，有表面改性，清洁，润滑，纺织，化工，提高环境和健康保护等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。并且在许多行业配方中被用作性能添加剂，如个人和家庭护理，以及无数的工业应用中，它几乎可以覆盖所有的精细化工领域如金属处理、工业清洗、石油开采等。利用表面活性剂制取的聚砜超滤膜具有工艺费用低、制作简单、操作方便、对高分子蛋白质去除效率高等特点。国内外已有研究者针对表面活性剂的类型、影响因素及回收方法等进行深入的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型表面活性剂，由于其具有很好的亲水性能，利用其与聚砜充分融合后，制成聚砜超滤膜。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
将一定浓度的表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率可达98.9%，膜水通量可达73L/m2.h。其中所述表面活性剂为：胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐阳离子表面活性剂、或杂环型阳离子表面活性剂；脂肪酸盐表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、烷基磷酸酯盐阴离子表面活性剂、或氨基酸盐阴离子表面活性剂；以及烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的离子型表面活性剂、失水山梨醇酯、蔗糖酯、或烷基醇酰胺型非离子型表面活性剂。
本发明的有益效果：而选择分离性能不低于现有超滤膜，而且原料易得、制备方法简单、膜表面亲水性好、抗污染性能好。
具体实施方式
下面对本发明的实施作具体说明：
实施例1
将0.1%的硫酸酯盐型阴离子表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡30分钟时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为89.5%，膜水通量可达72.5L/m2.h。
实施例2
将0.5%的季铵盐阳离子表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡20分钟时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为98.9%，膜水通量可达73L/m2.h。
实施例3
将1%的聚氧乙烯胺表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为94%，膜水通量可达61.5L/m2.h。
实施例4
将质量分数为18%的聚砜于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入0.1%的失水山梨醇酯表面活性剂，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为90.1%，膜水通量可达55L/m2.h。本实施例中，表面活性剂与聚砜的加入次序不同，同样可以起来良好的效果，先加入表面活性剂也具有相同的效果。
实施例5
将0.5%聚丙二醇的环氧乙烷加成物表面活性剂溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，将质量分数为18%的聚砜于70℃下加入，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为95.45%，膜水通量可达49L/m2.h。
实施例6
将质量分数为18%的聚砜于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶剂中，待其完全溶解后，再加入1%的杂环型阳离子表面活性剂表面活性剂，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，使得聚砜膜性能稳定性增加，并且使亲水性改性剂溶入水中，从而增加超滤膜的空隙率，所制备的聚砜超滤膜对卵清蛋白截留率为93.6%，膜水通量可达48L/m2.h。
Claims (1)
1.一种聚砜超滤膜的制备方法，其特征在于包括下述步骤：将一定浓度的表面活性剂于70℃下溶解在N-N二甲基乙酰胺溶液中，待其完全溶解后，再加入质量分数为18%的聚砜，当它们溶解彻底后，配好的铸膜液利用机器刮膜法制成膜后，所得的聚砜膜在纯水里浸泡一段时间，即可得超滤膜；
其中所述表面活性剂为：胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐阳离子表面活性剂、或杂环型阳离子表面活性剂；脂肪酸盐表面活性剂、磺酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、烷基磷酸酯盐阴离子表面活性剂、或氨基酸盐阴离子表面活性剂；以及烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的离子型表面活性剂、失水山梨醇酯、蔗糖酯、或烷基醇酰胺型非离子型表面活性剂。
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| CN105280928B (zh) * | 2015-09-17 | 2018-01-23 | 辽宁石油化工大学 | 一种基于聚砜改性的具有超低水溶液溶胀度的燃料电池用阴离子膜的制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |