CN106554591A - 具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法 - Google Patents
具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106554591A CN106554591A CN201510634244.XA CN201510634244A CN106554591A CN 106554591 A CN106554591 A CN 106554591A CN 201510634244 A CN201510634244 A CN 201510634244A CN 106554591 A CN106554591 A CN 106554591A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyacrylonitrile
- oxidative resistance
- modified polyacrylonitrile
- lasting
- lasting oxidative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于聚丙烯腈改性领域，具体涉及一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法。所述的改性聚丙烯腈，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯腈8-10份；添加剂3-8份；抗氧化剂0.3-1.5份。本发明中，抗氧化剂用来提高聚丙烯腈的氧化性能，添加剂用来为改善抗氧化剂与聚丙烯腈干粉的亲和性，使得最终聚丙烯腈制品具有持久的耐氧化性，进而延长了制品的使用寿命；所述制备方法，工艺简单易控制，便于大规模工业生产。
Description
技术领域
本发明属于聚丙烯腈改性领域，具体涉及一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法。
背景技术
聚丙烯腈是丙烯腈含量为35％-85％、共聚单体含量为15％-65％的共聚物，由于聚丙烯腈大分子中含有氰基，所以聚丙烯腈制品具有良好的耐霉、耐菌等特性。聚丙烯腈的用途大体分为以下几个方面：(1)聚丙烯腈纺丝制成腈纶，用于服装、户外用品等方面；(2)制成超滤膜进行水处理等分离技术；(3)制成手机外壳等硬质用品。聚丙烯腈制备成腈纶用于户外用品时，由于户外用品所处的条件比较严苛，要受到日照、风雨等气候条件的影响，导致其耐氧化性差，耐用性降低。
目前，国内外生产的平板式超滤膜主要是以聚丙烯腈树脂(PAN)、聚氯乙烯(PVC)或聚偏氟乙烯(PVDF)为单体合成制备。然而，PVC超滤膜所需要的膜配方材料多，而且最终制得的超滤膜可能产生异味及有害物质，限制了超滤膜在饮用水净化、食品、医疗等领域的使用。而PVDF超滤膜成本高、亲水性差、易污堵、且更适于重度污染的水处理。聚丙烯腈(PAN)超滤膜，由于具有优良的亲水性和较好的耐污染性能，日益受到人们的青睐。
现有的PAN超滤膜的主要缺陷在于：亲水性有限，影响了膜的水通量，并且由于其内部结构的有序性和规律性不高，孔径分布较广，使其在使用一段时间后易于被沉积物堵塞膜内部的孔隙。因此，需要使用次氯酸钠水溶液来对膜进行洗涤以除去堵塞的沉积物，比起PVDF超滤膜，PAN超滤膜耐次氯酸钠性要弱很多，导致其在洗涤少量次数后就会出现膜变脆等问题，导致PAN超滤膜的耐用性没有PVDF膜好，使用年限远远低于PVDF膜。现有的提高PAN超滤膜的技术中就是在PAN干粉中加入苯酚类的抗氧化剂，但是存在的问题是，抗氧化剂与聚丙烯腈的亲和性较差，导致在使用此类聚丙烯腈干粉制作超滤膜时抗氧化剂易从混合体系中脱出，制得的超滤膜的抗氧化性差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，能够有效延长制品的使用寿命；本发明同时提供其制备方法，工艺简单易控制，便于大规模工业生产。
本发明所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，由如下重量份数的原料制成：
聚丙烯腈 8-10份；
添加剂 3-8份；
抗氧化剂 0.3-1.5份。
其中，所述的聚丙烯腈的重均分子量为70000-100000。
添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮；优选为聚乙烯醇。所述聚乙烯醇的醇解度为60-80％。
抗氧化剂为四季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三者的混合物。抗氧化剂采用醇酯、酸酯类或者其混合物，这类抗氧化剂要比苯酚等抗氧化剂的加量少，同时也易溶于溶剂DMF，对聚丙烯腈下游产品的加工性影响较小。
所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈的制备方法，包括如下步骤：
(1)将添加剂分散到水中，恒温搅拌直至溶解；
(2)加入抗氧化剂搅拌均匀，并用高速剪切乳化机进行剪切乳化；
(3)将步骤(2)得到的乳化溶液分批加入到聚丙烯腈干粉中，加入过程不断搅拌；
(4)将步骤(3)得到物料烘干，即得具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈。
其中，步骤(1)中，恒温搅拌的最佳温度为60-85℃。
步骤(2)中，剪切乳化转速为10000-20000r/pm，时间为15-30min。
步骤(4)中，烘干温度为60-80℃，时间为12-24h。
综上所述，本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用聚丙烯腈树脂为原料，并辅以添加剂和抗氧化剂，得到易于制备耐氧化性的改性聚丙烯腈干粉。本发明中，抗氧化剂用来提高聚丙烯腈的氧化性能，添加剂用来为改善抗氧化剂与聚丙烯腈干粉的亲和性，使得最终聚丙烯腈制品具有持久的耐氧化性，进而延长了制品的使用寿命。
(2)本发明采用的改性材料少，所用原料成本低，制备工艺简单易控制，便于大规模工业生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
将0.3g醇解度为60％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在80℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.15g四季戊四醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到10g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
实施例2
将0.41g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.2gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到9g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
实施例3
将0.6g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.3g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到100g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
实施例4
将0.51g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.11g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和0.1g四季戊四醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到8.5g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
实施例5
将0.37g醇解度为80％的聚乙烯醇加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.17g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到9.2g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
实施例6
将0.3g醇解度为80％的聚乙烯吡咯烷酮加入到72g去离子水中，在60℃下搅拌溶解，聚乙烯醇完全溶解后，再加入0.05g四季戊四醇酯、0.05g三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.05gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为20000r/pm，剪切时间为30min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到10g分子量为100000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入80℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
对比例1
将3g苯酚加入到72g去离子水中，在75℃下搅拌溶解，搅拌分散均匀，然后用高速剪切乳化机对其进行剪切乳化，剪切速率为10000r/pm，剪切时间为15min，剪切完毕后，将剪切后的溶液分批加入到9.2g分子量为70000的聚丙烯腈干粉中，混合均匀，混合完成后，将混合料放入60℃烘箱烘干24h，得到改性聚丙烯腈干粉。
性能测试：
分别将实施例1-6、对比例1制备得到的改性聚丙烯腈干粉与普通聚丙烯腈干粉溶解到二甲基甲酰胺中，配制成浓度为10％的溶液，在将溶液制备成聚丙烯腈超滤膜后，进行耐次氯酸钠测试试验。次氯酸钠水溶液的浓度为10％，分别将不同超滤膜样品放入45℃次氯酸钠水溶液中，观察超滤膜的变脆时间，结果见表1。
表1 不同超滤膜样品的变脆时间
| 样品 | 变脆时间/min |
| 实施例1 | 340 |
| 实施例2 | 370 |
| 实施例3 | 345 |
| 实施例4 | 335 |
| 实施例5 | 330 |
| 实施例6 | 350 |
| 对比例1 | 230 |
| 普通聚丙烯腈干粉 | 140 |
从表1中可以看出，采用本发明改性聚丙烯腈干粉制备的超滤膜的变脆时间要比未加添加剂及添加苯酚的高，这说明加入添加剂及抗氧化剂的超滤膜的耐次氯酸钠性增强了。
Claims (10)
1.一种具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：由如下重量份数的原料制成：
聚丙烯腈 8-10份；
添加剂 3-8份；
抗氧化剂 0.3-1.5份。
2.根据权利要求1所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：聚丙烯腈的重均分子量为70000-100000。
3.根据权利要求1所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。
4.根据权利要求3所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：添加剂为聚乙烯醇。
5.根据权利要求4所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：聚乙烯醇的醇解度为60-80％。
6.根据权利要求1所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈，其特征在于：抗氧化剂为四季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三者的混合物。
7.一种权利要求1-6任一所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将添加剂分散到水中，恒温搅拌直至溶解；
(2)加入抗氧化剂搅拌均匀，并用高速剪切乳化机进行剪切乳化；
(3)将步骤(2)得到的乳化溶液分批加入到聚丙烯腈干粉中，加入过程不断搅拌；
(4)将步骤(3)得到物料烘干，即得具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈。
8.根据权利要求7所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，搅拌温度为60-85℃。
9.根据权利要求7所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，剪切乳化转速为10000-20000r/pm，时间为15-30min。
10.根据权利要求7所述的具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，烘干温度为60-80℃，时间为12-24h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510634244.XA CN106554591A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510634244.XA CN106554591A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106554591A true CN106554591A (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=58415972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510634244.XA Pending CN106554591A (zh) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | 具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106554591A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115704118A (zh) * | 2021-08-03 | 2023-02-17 | 安徽东锦服饰有限公司 | 一种抗污面料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1380131A (zh) * | 2002-01-25 | 2002-11-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种干式聚丙烯腈超滤膜的制备方法 |
| CN102000515A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-04-06 | 惠州七芯膜净化环保有限公司 | 热塑性聚氨酯中空纤维膜及其制备方法 |
| CN105561812A (zh) * | 2014-10-09 | 2016-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 耐氧化聚丙烯腈超滤膜及其制备方法 |
-
2015
- 2015-09-30 CN CN201510634244.XA patent/CN106554591A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1380131A (zh) * | 2002-01-25 | 2002-11-20 | 中国科学院化学研究所 | 一种干式聚丙烯腈超滤膜的制备方法 |
| CN102000515A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-04-06 | 惠州七芯膜净化环保有限公司 | 热塑性聚氨酯中空纤维膜及其制备方法 |
| CN105561812A (zh) * | 2014-10-09 | 2016-05-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 耐氧化聚丙烯腈超滤膜及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115704118A (zh) * | 2021-08-03 | 2023-02-17 | 安徽东锦服饰有限公司 | 一种抗污面料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103172989B (zh) | 一种环保型抗菌聚酯材料及其制备方法 | |
| CN109572082B (zh) | 一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜 | |
| CN104689726B (zh) | 一种亲水改性聚丙烯中空纤维膜的制备方法 | |
| CN104371093B (zh) | 一种添加可再生微晶纤维素的亲水阻燃聚酯切片的制备方法 | |
| WO2016115908A1 (zh) | 原位成孔剂的聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法 | |
| CN103170260B (zh) | 一种基于改性纳米二氧化钛的中空超滤膜纤维的制备工艺 | |
| CN105647032B (zh) | 一种聚4-甲基-1-戊烯锂离子电池隔膜及其制备方法 | |
| CN103495348B (zh) | 一种聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法 | |
| CN103741249B (zh) | 大直径聚乙烯醇单丝及其生产方法 | |
| CN103360695A (zh) | 耐久型聚氯乙烯盐膜组合物及其制备方法 | |
| CN110079891A (zh) | 一种可生物降解的pva熔融纺丝树脂及其应用 | |
| CN105618006A (zh) | 一种污水处理专用秸秆水凝胶复合材料的制备方法 | |
| CN107362698A (zh) | 一种持久亲水性聚偏氟乙烯膜的制备方法及其应用 | |
| CN104562708B (zh) | 一种抗静电涤纶台布的制备方法 | |
| CN107022041A (zh) | 一种高粘度聚乙烯醇缩丁醛及其制备方法 | |
| CN103030863A (zh) | 一种透气母粒及利用该母粒制造透气膜的方法 | |
| CN105463624A (zh) | 高立构化率聚乳酸立构复合物的制备方法 | |
| CN107988651A (zh) | 一种抗菌透气的涤纶面料及其制备方法 | |
| CN106554591A (zh) | 具有持久耐氧化性的改性聚丙烯腈及其制备方法 | |
| CN108265392A (zh) | 一种高光氧稳定性增强聚丙烯无纺布的制备方法 | |
| CN105561812A (zh) | 耐氧化聚丙烯腈超滤膜及其制备方法 | |
| CN107602878A (zh) | 一种聚乙烯醇水凝胶的制备方法 | |
| CN103962018A (zh) | 聚偏氟乙烯增强型微孔膜及其制备方法 | |
| CN103820877B (zh) | 一种改性聚乙烯醇及其纺丝方法 | |
| CN105854650A (zh) | 一种抗污染高通量聚砜复合膜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170405 |