CN107081079B - 一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用 - Google Patents

一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107081079B
CN107081079B CN201710396109.5A CN201710396109A CN107081079B CN 107081079 B CN107081079 B CN 107081079B CN 201710396109 A CN201710396109 A CN 201710396109A CN 107081079 B CN107081079 B CN 107081079B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
paa
poly
antipollution
preparation
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.)
Active
Application number
CN201710396109.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107081079A (zh
Inventor
周建成
李璟
殷俊
李乃旭
刘明
杨斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201710396109.5A priority Critical patent/CN107081079B/zh
Publication of CN107081079A publication Critical patent/CN107081079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107081079B publication Critical patent/CN107081079B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • B01D71/78—Graft polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0013—Casting processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0093—Chemical modification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用。制备方法包括对纯聚醚砜膜的物理共混亲水化改性和化学接枝亲水化改性两个部分，通过表面引发的可逆加成断裂链转移聚合法(RAFT)合成亲水性嵌段聚合物，随后将其与聚醚砜物理共混，制备PES/PAA‑F127‑PAA膜；用电子转移活化再生催化剂‑原子转移自由基聚合法(ARGET ATRP)合成强亲水性物质NH2‑PDMAPS，在共混改性基础上，利用化学接枝方法制备高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜。本发明使用高效绿色的RAFT和ARGET ATRP两种聚合方法设计分子，结构新颖，反应条件温和，亲水化改性方法效果更明显，在油水分离领域有广泛的应用前景。

Description

一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用，属于膜分离技术领域。
背景技术
当前国内工业迅猛发展，水环境保护形势异常严峻，工业废水、生活用水等含油污水必须进行科学的处理。含油污水是指含有脂(脂肪酸、皂粪、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的污水，其特点是化学耗氧量(COD)、生物需氧量(BOD)高，有一定的气味和色度、易燃、易氧化分解，一般比水轻、难溶于水。含油污水面广、量大且危害严重，在石油、航运、机械等领域中都会产生含油污水，对环境保护和人体健康危害非常大。
膜分离技术是一种绿色、高效的新型分离技术，是处理含油污水最有效的办法之一。疏水性的聚醚砜(PES)是理想的膜材料，但在实际应用中膜污染严重，使得膜分离效率下降，操作成本增加。利用亲水性物质对疏水性膜材料进行亲水化改性，以提高其亲水性能和抗污染性能，来制备出能在工业应用的抗污染膜，这已经成为膜分离技术领域的研究热点之一。
目前，对膜进行亲水化改性的方法主要有表面接枝、表面涂覆、膜材料改性和物理共混等，在工业上都有一定的应用。物理共混法是把具有不同性能的多种材料通过成膜时的物理共混，实现“有利性能”的结合。表面接枝法形成的亲水层与本身基膜之间是以共价键连接作用的，与表面涂覆等方法相比，表面接枝法对膜的亲水性和抗污染性改性更加持久、稳定。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于提供一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用，该方法制备的聚醚砜膜与现有聚醚砜膜比较，其亲水性和抗污染性都得到了显著提升。
技术方案：本发明提供了一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：将两端以4-氰基戊酸二硫代苯甲酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物即大分子链转移剂CPADB-F127-CPADB、引发剂偶氮二异丁腈和单体丙烯酸加入到反应器中，之后加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺，利用双排管除去反应器中的氧气，在氮气保护条件下搅拌反应，制得两端以丙烯酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，简记为PAA-F127-PAA，其结构式如下：
步骤2：将基膜材料聚醚砜、添加剂PAA-F127-PAA加入溶剂中，在20～60℃下搅拌2～12h配制得到铸膜液，静置脱泡4～12h后对铸膜液进行刮膜，在20～60℃凝固浴中成膜，得到共混了PAA-F127-PAA的聚醚砜膜，简记为PES/PAA-F127-PAA膜；
步骤3：第一步，将引发剂(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸、单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯、催化剂CuBr2、配合物五甲基二乙烯三胺和还原剂抗坏血酸溶于二氧六环中，在无氧条件下反应制得2-溴甲基-4-((2-((叔丁氧羰基)氨基)乙基)氨基)-2,3,3-三甲基-4-氧代丁酸2-二甲基氨基，简记为Boc-PDMAEMA；第二步，将Boc-PDMAEMA溶于四氢呋喃中，加入过量1，3-丙烷磺内酯，室温反应得到11-溴甲基-2,2,10,10,11,16,16-七甲基-4,9,12-三氧代-3,13-二氧杂-5,8,16-三氮杂十八烷-16--19-磺酸盐，简记为Boc-PDMAPS；第三步，将Boc-PDMAPS加入过量2～3mol/L盐酸，搅拌反应，提纯得到3-((2-((2-(氨基乙基)氨基)-2-溴甲基-2,3,3-三甲基-4-氧代丁酰基)氧基)乙基)二甲基氨基)丙烷-1-磺酸盐，简记为NH2-PDMAPS，其结构式如下：
步骤4：以PES/PAA-F127-PAA膜为基膜，把基膜浸置于活化混合液中，之后将基膜取出，移至NH2-PDMAPS浓度为1～5g/L的pH＝7.2～7.6的磷酸缓冲盐溶液中，在室温下反应，制得表面接枝了NH2-PDMAPS的共混改性聚醚砜膜，简记为PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜。
其中：
步骤1中以摩尔比计，CPADB-F127-CPADB：偶氮二异丁腈：丙烯酸＝1：0.3～0.8：300～800，丙烯酸在溶剂N,N-二甲基甲酰胺中的浓度为0.8～1.5mol/L。
步骤1所述的搅拌反应的温度为50～90℃，搅拌时间为4～24h。
步骤2所述的铸膜液中基膜材料聚醚砜的浓度为10wt％～18wt％，PAA-F127-PAA的浓度为0.05wt％～0.9wt％，剩余部分为溶剂。
步骤2所述的溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N,N-二甲基乙酰胺中的一种；所述的凝固浴为水浴、乙醇浴或乙醇体积含量为5％～95％的乙醇-水混合浴。
步骤3中以摩尔比计，(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸：甲基丙烯酸二甲氨乙酯：CuBr2：五甲基二乙烯三胺：抗坏血酸＝1：50～200：0.01～0.5:0.05～5：0.05～5，甲基丙烯酸二甲氨乙酯在溶剂二氧六环中的浓度保证为0.8～1.5mol/L。
步骤3第一步中所述的无氧条件下反应温度为50～90℃，反应时间为2～24h；步骤3第二步所述的室温反应时长为8～24h；步骤3第三步所述的搅拌反应的时长为8～24h。
步骤4中所述的活化混合液配制过程如下：在pH＝5.0～5.5的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液中，加入(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，搅拌后得到所述活化混合液，活化混合液中(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为1～3mmol/L，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为4～6mmol/L；步骤4中基膜浸置于活化混合液中时长为1～2h，室温下反应的时长为2～24h。
本发明还提供了一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的应用，该膜有强亲水性表面，其上易形成水分子层，可以有效避免油滴在膜表面吸附沉积，用来有效处理油水乳液。
有益效果：本发明与现有的技术相比，具有以下优点：
(1)本发明利用高效绿色的电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合法(ARGET ATRP)和可逆加成断裂链转移聚合法(RAFT)设计分子结构，结构新颖；
(2)本发明采用物理共混和化学接枝相结合的两步亲水化改性方法，与现有聚醚砜膜比较，其亲水性和抗污染性都得到了显著提升，对于膜技术在含油污水处理中的应用具有重要意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应该指出，这些实施例仅是为了举例说明本发明，在任何方面都不构成对本发明范围的限制。
本发明的高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的亲水性能通过接触角测量仪测定的表面水接触角(CA)来衡量，水滴体积取1μL，测试温度为25℃。膜的抗污染性能测试使用实验室配制的油水乳液作为模拟油污染物，通过测试初始纯水通量(Jw1)、油水通量(Joil)及恢复纯水通量(Jw2)，来计算通量恢复率(FRR)，以评估超滤膜的抗污染能力。
实施例1：
一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用，操作步骤如下：
(1)添加剂PAA-F127-PAA的合成：
将0.5g CPADB-F127-CPADB、2.5mg偶氮二异丁腈、0.88g丙烯酸加入到反应器中，溶于11.5g N,N-二甲基甲酰胺中，利用双排管除去反应器里的氧气，采用氮气保护，在50℃条件下搅拌反应24h，制得亲水性嵌段共聚物PAA-F127-PAA；
(2)物理共混改性PES/PAA-F127-PAA膜的制备：
以聚醚砜(PES)为基膜材料，PAA-F127-PAA为添加剂，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，三者质量占比分别为10％、0.9％、89.1％，配制铸膜液，在60℃下，搅拌2h，静置脱泡12h后刮膜，凝固浴为60℃水浴，得到共混改性PES/PAA-F127-PAA膜。
(3)强亲水性聚合物NH2-PDMAPS的合成：
将0.1g引发剂(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸(Boc-Br)、5.08g单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)、0.72mg催化剂(CuBr2)、5.6mg配合物(PMDETA)和5.7mg还原剂(抗坏血酸)溶于25.5g二氧六环中，在无氧条件下90℃反应2h，制得Boc-PDMAEMA。把合成的Boc-PDMAEMA溶在四氢呋喃(THF)中，加入过量1，3-丙烷磺内酯(1，3-PS)，室温反应24h，得到Boc-PDMAPS。在Boc-PDMAPS中加入过量2.5mol/L盐酸，搅拌反应8h，提纯得到NH2-PDMAPS。
(4)化学接枝二次改性PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的制备：
以PES/PAA-F127-PAA膜为基膜，把基膜浸置于活化混合液中1h，之后取出基膜再放入NH2-PDMAPS浓度为3g/L的pH＝7.2的磷酸缓冲盐溶液中，在室温下反应24h，制得表面接枝了NH2-PDMAPS的共混改性PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜；所述的活化混合液配制过程如下：在pH＝5.0的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液中，加入(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，搅拌后得到所述活化混合液，活化混合液中(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为1mmol/L，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为4mmol/L。
(5)PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的亲水性和抗污染性能测试：
膜的亲水性能通过接触角测量仪测定的表面水接触角(CA)来衡量，水滴体积取1μL，测试温度为25℃。膜的抗污染性能测试使用实验室配制的油水乳液作为模拟油污染物，通过测试初始纯水通量(Jw1)、油水通量(Joil)及恢复纯水通量(Jw2)，来计算通量恢复率(FRR)，以评估超滤膜的抗污染能力。通过测试，PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的CA＝52.7°，FRR＝85.66％。
实施例2：
一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用，操作步骤如下：
(1)添加剂PAA-F127-PAA的合成：
将0.5g CPADB-F127-CPADB、1.9mg偶氮二异丁腈、2.2g丙烯酸加入到反应器中，溶于19.16g N,N-二甲基甲酰胺中，利用双排管除去反应器里的氧气，采用氮气保护，在70℃条件下搅拌反应12h，制得亲水性嵌段共聚物PAA-F127-PAA；
(2)物理共混改性PES/PAA-F127-PAA膜的制备：
以聚醚砜(PES)为基膜材料，PAA-F127-PAA为添加剂，N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，三者质量占比分别为18％、0.05％、81.95％，配制铸膜液，在20℃下，搅拌12h，静置脱泡4h后刮膜，凝固浴为20℃乙醇浴，得到共混改性PES/PAA-F127-PAA膜。
(3)强亲水性聚合物NH2-PDMAPS的合成：
将0.1g引发剂(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸(Boc-Br)、2.54g单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)、0.04g催化剂(CuBr2)、0.28g配合物(PMDETA)和0.28g还原剂(抗坏血酸)溶于25.5g二氧六环中，在无氧条件下50℃反应24h，制得Boc-PDMAEMA。把合成的Boc-PDMAEMA溶在四氢呋喃(THF)中，加入过量1，3-丙烷磺内酯(1，3-PS)，室温反应8h，得到Boc-PDMAPS。在Boc-PDMAPS中加入过量2mol/L盐酸，搅拌反应24h，提纯得到NH2-PDMAPS。
(4)化学接枝改性PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的制备：
以PES/PAA-F127-PAA膜为基膜，把基膜浸置于活化混合液中1h，之后取出基膜再放入NH2-PDMAPS浓度为5g/L的pH＝7.4的磷酸缓冲盐溶液中，在室温下反应12h，制得表面接枝了NH2-PDMAPS的共混改性PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜；所述的活化混合液配制过程如下：在pH＝5.5的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液中，加入(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，搅拌后得到所述活化混合液，活化混合液中(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为3mmol/L，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为6mmol/L。
(5)PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的亲水性和抗污染性能测试：
膜的亲水性能通过接触角测量仪测定的表面水接触角(CA)来衡量，水滴体积取1μL，测试温度为25℃。膜的抗污染性能测试使用实验室配制的油水乳液作为模拟油污染物，通过测试初始纯水通量(Jw1)、油水通量(Joil)及恢复纯水通量(Jw2)，来计算通量恢复率(FRR)，以评估超滤膜的抗污染能力。通过测试，PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的CA＝45.3°，FRR＝93.45％。
实施例3：
一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用，操作步骤如下：
(1)添加剂PAA-F127-PAA的合成：
将0.5g CPADB-F127-CPADB、2.5mg偶氮二异丁腈、0.8g丙烯酸加入到反应器中，溶于13.49g N,N-二甲基甲酰胺中，利用双排管除去反应器里的氧气，采用氮气保护，在90℃条件下搅拌反应4h，制得亲水性嵌段共聚物PAA-F127-PAA；
(2)物理共混改性PES/PAA-F127-PAA膜的制备：
以聚醚砜(PES)为基膜材料，PAA-F127-PAA为添加剂，二甲亚砜为溶剂，三者质量占比分别为13％、0.06％、86.94％，配制铸膜液，在40℃下，搅拌7h，静置脱泡8h后刮膜，凝固浴为4℃的水和乙醇体积比为4：1的混合浴，得到共混改性PES/PAA-F127-PAA膜。
(3)强亲水性聚合物NH2-PDMAPS的合成：
将0.1g引发剂(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸(Boc-Br)、2.54g单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)、0.72mg催化剂(CuBr2)、2.8mg配合物(PMDETA)和2.8mg还原剂(抗坏血酸)溶于11.11g二氧六环中，在无氧条件下70℃反应14h，制得Boc-PDMAEMA。把合成的Boc-PDMAEMA溶在四氢呋喃(THF)中，加入过量1，3-丙烷磺内酯(1，3-PS)，室温反应16h，得到Boc-PDMAPS。在Boc-PDMAPS中加入过量3mol/L盐酸，搅拌反应16h，提纯得到NH2-PDMAPS。
(4)化学接枝改性PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的制备：
以PES/PAA-F127-PAA膜为基膜，把基膜浸置于活化混合液中2h，之后取出基膜再放入NH2-PDMAPS浓度为1g/L的pH＝7.6的磷酸缓冲盐溶液中，在室温下反应2h，制得表面接枝了NH2-PDMAPS的共混改性PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜；所述的活化混合液配制过程如下：在pH＝5.3的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液中，加入(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，搅拌后得到所述活化混合液，活化混合液中(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为2mmol/L，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为5mmol/L。
(5)PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的亲水性和抗污染性能测试：
膜的亲水性能通过接触角测量仪测定的表面水接触角(CA)来衡量，水滴体积取1μL，测试温度为25℃。膜的抗污染性能测试使用实验室配制的油水乳液作为模拟油污染物，通过测试初始纯水通量(Jw1)、油水通量(Joil)及恢复纯水通量(Jw2)，来计算通量恢复率(FRR)，以评估超滤膜的抗污染能力。通过测试，PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜的CA＝43.7°，FRR＝94.52％。

Claims (9)

1.一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤1：将两端以4-氰基戊酸二硫代苯甲酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物即大分子链转移剂CPADB-F127-CPADB、引发剂偶氮二异丁腈和单体丙烯酸加入到反应器中，之后加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺，除去反应器中的氧气，在氮气保护条件下搅拌反应，制得两端以丙烯酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，简记为PAA-F127-PAA，其结构式如下：
步骤2：将基膜材料聚醚砜、添加剂PAA-F127-PAA加入溶剂中，在20～60℃下搅拌2～12h配制得到铸膜液，静置脱泡4～12h后对铸膜液进行刮膜，在20～60℃凝固浴中成膜，得到共混了PAA-F127-PAA的聚醚砜膜，简记为PES/PAA-F127-PAA膜；
步骤3：第一步，将引发剂(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸、单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯、催化剂CuBr2、配合物五甲基二乙烯三胺和还原剂抗坏血酸溶于二氧六环中，在无氧条件下反应制得2-溴甲基-4-((2-((叔丁氧羰基)氨基)乙基)氨基)-2,3,3-三甲基-4-氧代丁酸-2-二甲基氨基，简记为Boc-PDMAEMA；第二步，将Boc-PDMAEMA溶于四氢呋喃中，加入过量1，3-丙烷磺内酯，室温反应得到11-溴甲基-2,2,10,10,11,16,16-七甲基-4,9,12-三氧代-3,13-二氧杂-5,8,16-三氮杂十八烷-16--19-磺酸盐，简记为Boc-PDMAPS；第三步，将Boc-PDMAPS加入过量2～3mol/L盐酸，搅拌反应，提纯得到3-((2-((2-(氨基乙基)氨基)-2-溴甲基-2,3,3-三甲基-4-氧代丁酰基)氧基)乙基)二甲基氨基)丙烷-1-磺酸盐，简记为NH2-PDMAPS，其结构式如下：
步骤4：以PES/PAA-F127-PAA膜为基膜，把基膜浸置于活化混合液中，之后将基膜取出，移至NH2-PDMAPS浓度为1～5g/L的pH＝7.2～7.6的磷酸缓冲盐溶液中，在室温下反应，制得表面接枝了NH2-PDMAPS的共混改性聚醚砜膜，简记为PES/PAA-F127-PAA/NH2-PDMAPS膜。
2.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤1中以摩尔比计，CPADB-F127-CPADB：偶氮二异丁腈：丙烯酸＝1：0.3～0.8：300～800，丙烯酸在溶剂N,N-二甲基甲酰胺中的浓度为0.8～1.5mol/L。
3.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤1所述的搅拌反应的温度为50～90℃，搅拌时间为4～24h。
4.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤2所述的铸膜液中基膜材料聚醚砜的浓度为10wt％～18wt％，PAA-F127-PAA的浓度为0.05wt％～0.9wt％，剩余部分为溶剂。
5.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤2所述的溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N,N-二甲基乙酰胺中的一种；所述的凝固浴为水浴、乙醇浴或乙醇体积含量为5％～95％的乙醇-水混合浴。
6.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤3中以摩尔比计，(2-乙基(2-溴-2-甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸：甲基丙烯酸二甲氨乙酯：CuBr2：五甲基二乙烯三胺：抗坏血酸＝1：50～200：0.01～0.5:0.05～5：0.05～5，甲基丙烯酸二甲氨乙酯在溶剂二氧六环中的浓度保证为0.8～1.5mol/L。
7.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤3第一步中所述的无氧条件下反应温度为50～90℃，反应时间为2～24h；步骤3第二步所述的室温反应时长为8～24h；步骤3第三步所述的搅拌反应的时长为8～24h。
8.如权利要求1所述的一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：步骤4中所述的活化混合液配制过程如下：在pH＝5.0～5.5的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液中，加入(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基硫代琥珀酰亚胺，搅拌后得到所述活化混合液，活化混合液中(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为1～3mmol/L，N-羟基硫代琥珀酰亚胺的浓度为4～6mmol/L；步骤4中基膜浸置于活化混合液中时长为1～2h，室温下反应的时长为2～24h。
9.一种由权利要求1所述方法制备的高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的应用，其特征在于：该膜有强亲水性表面，应用于处理油水乳液。
CN201710396109.5A 2017-05-27 2017-05-27 一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用 Active CN107081079B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710396109.5A CN107081079B (zh) 2017-05-27 2017-05-27 一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710396109.5A CN107081079B (zh) 2017-05-27 2017-05-27 一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107081079A CN107081079A (zh) 2017-08-22
CN107081079B true CN107081079B (zh) 2019-09-10

Family

ID=59608759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710396109.5A Active CN107081079B (zh) 2017-05-27 2017-05-27 一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107081079B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110158324A (zh) * 2019-05-31 2019-08-23 南通东屹高新纤维科技有限公司 超疏水棉麻纺织面料
CN110080006A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 南通东屹高新纤维科技有限公司 防水复合面料的制备方法
CN111389233B (zh) * 2020-03-20 2022-07-01 北京碧水源膜科技有限公司 针对功能层损伤的微滤膜修复液的制备方法及微滤膜修复的方法
CN112090288A (zh) * 2020-08-05 2020-12-18 杭州晟聚环保科技有限公司 一种两亲性砜类聚合物及共混膜的制备方法
CN112473375B (zh) * 2020-10-28 2022-06-17 浙江工业大学 一种金属-多酚凝胶修饰超亲水性微滤膜的制备方法
CN116589681B (zh) * 2023-07-17 2023-09-12 富海(东营)新材料科技有限公司 磺化聚醚砜及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104525005A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 胡群辉 一种亲水性抗污染聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法
CN105670197A (zh) * 2014-08-20 2016-06-15 帕尔公司 牢固的聚合物膜
CN105688691A (zh) * 2016-03-07 2016-06-22 东南大学 一种抗污染聚醚砜膜的制备方法及其应用
CN105771707A (zh) * 2016-03-07 2016-07-20 东南大学 一种亲水性抗污染的聚醚砜膜的制备方法及应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046056A2 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 King Abdullah University Of Science And Technology Grafted membranes and substrates having surfaces with switchable superoleophilicity and superoleophobicity and applications thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670197A (zh) * 2014-08-20 2016-06-15 帕尔公司 牢固的聚合物膜
CN104525005A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 胡群辉 一种亲水性抗污染聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法
CN105688691A (zh) * 2016-03-07 2016-06-22 东南大学 一种抗污染聚醚砜膜的制备方法及其应用
CN105771707A (zh) * 2016-03-07 2016-07-20 东南大学 一种亲水性抗污染的聚醚砜膜的制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Facile Synthesis of Cellulose Acetate Ultrafiltration Membrane with Stimuli-Responsiveness to pH and Temperature Using the Additive of F127-b-PDMAEMA;Naixu Li et al.;《Chin. J. Chem》;20170405(第35期);第1109-1116页
Highly Hydrophilic Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Ultrafiltration Membranes via Postfabrication Grafting of Surface-Tailored Silica Nanoparticles;Shuai Liang et al.;《ACS Applied Materials & Interfaces》;20130624(第5期);第6694-6703页

Also Published As

Publication number Publication date
CN107081079A (zh) 2017-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107081079B (zh) 一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用
TWI322156B (en) Modified polymeric flocculants with improved performance characteristics
CN104884541B (zh) 聚噁唑啉共聚物
Lu et al. A novel acrylamide-free flocculant and its application for sludge dewatering
CN102532375A (zh) 一种聚丙烯酰胺微球
CN102952236A (zh) 适于水溶液体系的分子印迹聚合物微球树脂及其制备方法
CN106554446A (zh) 一种多功能性含氟聚合物微球的快速制备方法
CN102559409A (zh) 用于高表面活性剂配制物的聚合物
CN104927011B (zh) 一种两亲性含氟梯度共聚物及其制备方法与应用
CN102533314B (zh) 一种快速原油破乳剂及其制备方法
KR20170021225A (ko) 신규한 고분자전해질의 폴리머, 그의 제조 방법과 그의 용도
CN103570886A (zh) 一种有机硅改性含氟丙烯酸酯聚合物及其制备方法
CN101691466B (zh) 一种球形突起微结构表面防污材料的制备方法
CN104628974B (zh) 一种赋予膜材料pH响应性的两亲共聚物及其制备方法
CN107849183A (zh) 烯醚‑乙烯酯共聚物
CN103394305A (zh) pH响应性星型高分子乳化剂及其制备方法
CN105771707B (zh) 一种亲水性抗污染的聚醚砜膜的制备方法及应用
CN106750261A (zh) 一种具有磺基琥珀酸酯盐结构的聚合物加脂剂的制备方法
US11414511B2 (en) Carboxymethyl inulin graft polymer scale and corrosion inhibitor and preparation method thereof
CN104334593B (zh) 聚合物、其制备方法以及包含其的组合物和膜
JP2012071264A (ja) 汚泥の濃縮方法
CN104884480A (zh) 低粘度聚合物的制备
CN105001365A (zh) 一种阴离子型聚丙烯酰胺缓蚀剂及其制备方法
CN107043434B (zh) 一种高分子重金属絮凝剂的制备方法
CN114702875A (zh) 一种水性聚氨酯阻垢涂料及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant