CN105268335A

CN105268335A - 一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法

Info

Publication number: CN105268335A
Application number: CN201410352865.4A
Authority: CN
Inventors: 王鑫; 杨刘; 卢忠宝
Original assignee: YIMING FILTERING TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: YIMING FILTERING TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-01-27

Abstract

本发明涉及一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，包括以下步骤：1)制备铸膜液：将聚醚砜树脂、溶剂、添加剂充分混合，之后真空脱泡，得到铸膜液；2)相转化成膜：将铸膜液均匀的涂布在钢带或无纺布上，将钢带或无纺布通过充满蒸汽的气室，完成相转化过程，得到滤膜；3)后处理：得到的滤膜浸入水中，以洗去多余的溶剂和添加剂，之后烘干，得到亲水性聚醚砜微孔膜。与现有技术相比，本发明方法简单易行，不需要添加亲水性添加剂，也不需要对制得的微孔膜进行后处理，因此，制得的聚醚砜微孔膜具有优良的耐酸碱性与机械强度，同时聚醚砜微孔膜具有一种网络状孔结构，这种结构的微孔膜具有天然亲水性。

Description

一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种微孔膜的制备方法，尤其是涉及一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法。

背景技术

聚醚砜微孔膜因其强度高、耐高温、生物相容性好、化学稳定性好的特点，广泛应用于制药、水处理等行业的除菌过滤和保安过滤中。

目前聚醚砜微孔膜主要采用相转化法制备。基本过程是，首先将聚醚砜树脂、溶剂、添加剂充分混合、溶解制成铸膜液；之后将铸膜液涂布成型；最后对成型的滤膜进行后处理。通过调整过程中的工艺参数，实现不同孔径规格的微孔膜。而相转化法一般又可分为气相相转化和液相相转化，气相法中相转化过程主要发生于气相环境中，液相法中相转化过程主要发生于液相环境中。

聚醚砜微孔膜主要用于水性液体的过滤，因此亲水性是滤膜的必备特性。而聚醚砜树脂本身属于疏水性材料，为了能够制成具有亲水性的微孔膜，现有的制备方法中，主要通过在铸膜液中添加亲水性添加剂来实现，比如中国专利CN100337730C中通过添加磺化聚醚砜的方法实现亲水性，或通过对制得的滤膜进行亲水改性来实现，比如中国专利CN101992034A中通过后期采用抽样/氧气混合物的方法实现亲水性。

通过在铸膜液中添加亲水性添加剂的方法实现亲水性，这种方法的缺点是，为了达到亲水的目的，常常需要大量加入亲水添加剂，但是这会影响聚醚砜膜其他方面的性能，比如耐酸碱性以及机械强度等等。并且在使用过程中，随着亲水添加剂的不断溶出，可能会产生滤膜亲水性消失的现象。通过对制得的滤膜进行亲水改性的方法，也同样存在亲水性不稳定的现象。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，该制备方法不需要添加亲水性添加剂，也不需要对制得的微孔膜进行后处理。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)制备铸膜液：将聚醚砜树脂、溶剂、添加剂充分混合，之后真空脱泡，得到铸膜液，聚醚砜树脂的质量含量为8～20％，溶剂的质量含量为15～40％，添加剂的质量含量为40～75％；

2)相转化成膜：将铸膜液均匀的涂布在钢带或无纺布上，将钢带或无纺布通过充满蒸汽的气室，气室的温度控制在30～50℃，在气室中停留时间至少为10s，要保证在气室中停留的时间足够长，以完成相转化过程，得到滤膜；

3)后处理：得到的滤膜浸入水中，以洗去多余的溶剂和添加剂，之后在180～190℃的滚筒上烘干，得到亲水性聚醚砜微孔膜。

聚醚砜树脂的含量决定了得到的滤膜的强度，一般来讲，含量与强度成正比。但含量过高也会造成滤膜的通量下降。

所述的溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、己内酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

添加剂的作用可以是作为铸膜液的增稠剂、制孔剂等，可以是一种物质，也可以是几种物质的混合物。所述的添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇400、聚乙二醇200、甘油、水或1，4-丁内酯中的一种或几种。

采用本方法制得的聚醚砜微孔膜，具有一种网络状孔结构，这种结构的微孔膜具有天然亲水性。

与现有技术相比，本发明方法简单易行，成本较低，不需要添加亲水性添加剂，也不需要对制得的微孔膜进行后处理，因此，制得的聚醚砜微孔膜具有优良的耐酸碱性与机械强度，同时聚醚砜微孔膜具有一种网络状孔结构，这种结构的微孔膜具有天然亲水性。

附图说明

图1为实施例1制得的聚醚砜微孔膜的电镜图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

1、制备铸膜液，其中聚醚砜12.5％、聚乙烯吡咯烷酮0.5％、聚乙二醇40066％、二甲基乙酰胺21％，充分搅拌并真空脱泡。

2、将33℃的铸膜液均匀涂布在聚酯无纺布上，之后将无纺布通过35℃的充满蒸汽的气室。

3、之后将得到的滤膜浸入水中30分钟，之后在190℃的滚筒上烘干，得到微孔膜。

制得的聚醚砜微孔膜，具有一种网络状孔结构，见图1，这种结构的微孔膜具有天然亲水性。滤膜水泡点为1.2kg/cm²，滤膜水通量为6ml/min·cm²，ΔP＝0.1kg/cm²。

实施例2

1)制备铸膜液：将聚醚砜树脂、溶剂(二甲基甲酰胺)、添加剂(聚乙二醇200)充分混合，之后真空脱泡，得到铸膜液，其中，聚醚砜树脂的质量含量为8％，溶剂的质量含量为17％，添加剂的质量含量为75％；

2)相转化成膜：将铸膜液均匀的涂布在钢带或无纺布上，将钢带或无纺布通过充满蒸汽的气室，气室的温度控制在30℃，在气室中停留时间至少为10s，要保证在气室中停留的时间足够长，以完成相转化过程，得到滤膜；

3)后处理：得到的滤膜浸入水中，以洗去多余的溶剂和添加剂，之后在180℃的滚筒上烘干，得到亲水性聚醚砜微孔膜。

实施例3

1)制备铸膜液：将聚醚砜树脂、溶剂(己内酰胺)、添加剂(甘油)充分混合，之后真空脱泡，得到铸膜液，其中，聚醚砜树脂的质量含量为20％，溶剂的质量含量为40％，添加剂的质量含量为40％；

2)相转化成膜：将铸膜液均匀的涂布在钢带或无纺布上，将钢带或无纺布通过充满蒸汽的气室，气室的温度控制在50℃，在气室中停留时间至少为10s，要保证在气室中停留的时间足够长，以完成相转化过程，得到滤膜；

3)后处理：得到的滤膜浸入水中，以洗去多余的溶剂和添加剂，之后在190℃的滚筒上烘干，得到亲水性聚醚砜微孔膜。

实施例4

1)制备铸膜液：将聚醚砜树脂、溶剂(N-甲基吡咯烷酮)、添加剂(1∶1的水与1，4-丁内酯)充分混合，之后真空脱泡，得到铸膜液，其中，聚醚砜树脂的质量含量为20％，溶剂的质量含量为15％，添加剂的质量含量为65％；

2)相转化成膜：将铸膜液均匀的涂布在钢带或无纺布上，将钢带或无纺布通过充满蒸汽的气室，气室的温度控制在40℃，在气室中停留时间至少为10s，要保证在气室中停留的时间足够长，以完成相转化过程，得到滤膜；

3)后处理：得到的滤膜浸入水中，以洗去多余的溶剂和添加剂，之后在185℃的滚筒上烘干，得到亲水性聚醚砜微孔膜。

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使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，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，本发明不限于上述实施例，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。

Claims

1.一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)制备铸膜液：将聚醚砜树脂、溶剂、添加剂充分混合，之后真空脱泡，得到铸膜液；

2)相转化成膜；将铸膜液均匀的涂布在钢带或无纺布上，将钢带或无纺布通过充满蒸汽的气室，完成相转化过程，得到滤膜；

3)后处理：得到的滤膜浸入水中，以洗去多余的溶剂和添加剂，之后烘干，得到亲水性聚醚砜微孔膜。

2.根据权利要求1所述的一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，制备铸膜液时，聚醚砜树脂的质量含量为8～20％，溶剂的质量含量为15～40％，添加剂的质量含量为40～75％。

3.根据权利要求1或2所述的一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，所述的溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、己内酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，所述的添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇400、聚乙二醇200、甘油、水或1，4-丁内酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，进行相转化成膜时，所述的气室的温度控制在30～50℃，在气室中停留时间至少为10s。

6.根据权利要求1所述的一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，烘干是在180～190℃的滚筒上进行的。

7.根据权利要求1所述的一种亲水性聚醚砜微孔膜的制备方法，其特征在于，得到的亲水性聚醚砜微孔膜具有网络状孔结构，具有天然亲水性。