CN114130215A - 一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纳滤膜分离技术领域，具体来说是一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜及其制备方法和应用，以聚氯乙烯、两亲性接枝共聚物、稀释剂及小分子醇为制备原料，采用复合相转化法制备小孔聚氯乙烯纳滤膜；此方法工艺简单、方便操作、材料来源广泛、成本低廉、可以连续生产、适合推广使用，且有效提高膜性能的稳定性，方便产业化。采用本发明方法制备的纳滤膜对小分子有机物特别是分子量在400左右的染料具有较高的截留率，且对硫酸钠、氯化钠的透过率高于80％，适用于染料的浓缩脱盐。
Description
技术领域
本发明涉及纳滤膜分离技术领域，具体涉及一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜及其制备方法和应用。
背景技术
在染料生产过程中，通常需要经过盐析、过滤、稀释、喷雾干燥等步骤，得到的染料粗产品含盐量高(约30％)而纯度和品质较低，同时产生大量高盐度、高色度、高COD的废水，严重影响经济效益并造成环境污染。相比于传统的分离技术，膜分离技术具有能耗低、高效、操作简单等优势，广泛应用于化工、环保、生物、医药、食品以及水处理等领域。纳滤介于反渗透和超滤之间，对分子量在200-1000Da之间的有机物截留率较高，绝大多数染料的分子量正好在这个范围内，纳滤膜对小分子有机物的截留率很高，允许无机盐通过，适用于染料提纯和含盐染料废水染料与盐的分离。
目前，纳滤膜工业生产中常用的制备方法为界面聚合法和浸没沉淀相转化法，其中，界面聚合制备的纳滤膜分离层非常致密，导致盐和染料的截留率都很高，无法实现染料和盐的选择性分离；而浸没沉淀相转化法的工艺简单、易操作，被广泛使用。通常，在利用浸没沉淀相转化法制备纳滤膜时，需要蒸发适量的溶剂以获得致密层，提高膜的截留率，该技术中采用溶剂挥发的方法不环保，且操作设备复杂；因此有必要开发一种有效、环保的方法来适度增强膜分离层的致密性，以实现高效的染料/盐体系选择性分离。
聚氯乙烯是产量仅次于聚乙烯的第二大合成树脂，价格低廉，具有优异的机械强度、耐酸碱性、耐化学腐蚀性。利用PVC作为膜材料能大大降低制膜成本，目前研究报道的PVC膜有微滤膜、超滤膜，但PVC纳滤膜报道较少，且PVC纳滤膜的制备多采用界面聚合的方法，该方法工艺复杂，且制备的纳滤膜无法实现染料和盐的选择性分离。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜及其制备方法和应用，本发明以聚氯乙烯、两亲性接枝共聚物、稀释剂及小分子醇为原料，采用复合相转化法制备小孔聚氯乙烯纳滤膜，实现高效的染料浓缩及染料和盐的选择性分离；此方法工艺简单、方便操作、材料来源广泛、成本低廉、绿色环保、可以连续生产，适合推广使用，方便产业化。由于该方法省去了浸没沉淀相转化法的溶剂蒸发步骤，大大降低了设备成本和操作费用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、溶剂I、稀释剂、两亲性接枝共聚物和小分子醇混合，升温至溶解温度后搅拌，得到均一稳定的混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为15-25％；两亲性接枝共聚物的质量分数为1-10％；小分子醇的质量分数为2-10％；
溶剂I和稀释剂总的质量分数为70-85％，溶剂I与稀释剂的质量比为1-10：1-10；各原料的质量分数之和为100％；
(2)将步骤(1)的混合液于溶解温度下继续搅拌3-6h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)在非织造布表面将步骤(2)的铸膜液涂覆成膜，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
优选的，所述步骤(1)的两亲性接枝共聚物为含胺基的两亲性接枝共聚物，其按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、多元胺化合物于25-80℃条件下溶解于溶剂II中，然后反应1-7h，经水洗、干燥，得到两亲性接枝共聚物；
其中，多元胺化合物与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：8-50，多元胺化合物选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、三乙醇胺、聚乙烯亚胺中的一种。
优选的，所述溶剂I和所述溶剂II均选自N,N'-二甲基甲酰胺、N,N'-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、二甲基亚砜中的一种。
优选的，所述步骤(1)和所述步骤(2)的溶解温度均为85-120℃。
优选的，所述步骤(1)的稀释剂为水溶性酯类稀释剂，所述水溶性酯类稀释剂选自γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单丁醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、双丙二醇单乙醚醋酸酯中的一种。
优选的，所述步骤(1)的小分子醇为一缩二丙二醇、乙二醇、三乙二醇、丙二醇、乙烯醇中的一种或几种的混合。
优选的，所述步骤(3)的非织造布选自聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布或聚酰胺非织造布，所述非织造布的厚度为50-150μm。
优选的，所述步骤(3)的涂覆成膜方法为：将铸膜液在非织造布表面以0.1-5m/s的速度涂覆成膜，经室温冷却后，于0-60℃的凝固水浴中凝固成型。
本发明还保护了小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜，所述小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的厚度为20-300μm。
本发明还保护了小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜在制备染料浓缩纳滤膜、以及染料/盐体系选择性分离纳滤膜中的应用。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、本发明采用复合相转化法一步制备小孔聚氯乙烯纳滤膜，通过添加两亲性接枝共聚物和小分子醇，以及改变溶剂与稀释剂的比例控制膜的结构和性能，利用复合相转化法中的热致相分离和非溶剂致相分离两个过程的有机耦合，由于稀释剂具有水溶性性质，凝固浴为水溶液，所以新生态膜进入凝固浴后在发生热致相分离的同时，膜表面层必然会同时发生非溶剂致相分离过程，热致相快的传热速率将形成厚的致密皮层，但由于在膜表面同时还存在水与聚合物溶液之间双扩散的非溶剂致相分离过程而降低皮层厚度，最终导致仅仅在膜表面形成薄且致密的表层；加之利用两亲性接枝共聚物在膜表面发生的偏析而进一步减小了膜表面孔径的大小，其与聚合物相容性好的链段与聚合物链段之间发生很强的缠结，从而使共聚物不易脱落，以及协同两亲性接枝共聚物与小分子醇相互作用形成的氢键，达到进一步减小膜孔径的目的，从而制备出孔径大小适用于染料浓缩及染料/盐选择性分离的聚氯乙烯纳滤膜。此方法工艺简单，方便操作，绿色环保，可以连续生产，方便产业化。
2、针对现有技术采用界面聚合和浸没相转化法制备纳滤膜的技术缺陷，本发明采用复合相转化法，即热致相与非溶剂致相的复合方法，实现膜孔结构调控，连续生产，有效提高膜性能的稳定性，绿色环保、方便产业化。本申请采用复合相转化法一步制备出小孔聚氯乙烯纳滤膜，具有重要意义。
3、采用本发明方法制备的纳滤膜对小分子有机物特别是分子量在400左右的染料具有较高的截留率，且对硫酸钠、氯化钠的透过率高于80％，适用于染料的浓缩及染料/盐选择性分离；本发明简单易行、材料来源广泛、成本低廉，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的表面图；
图2为本发明实施例2制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的表面图；
图3为本发明实施例3制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的表面图；
图4为本发明实施例4制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的表面图；
图5为本发明实施例5制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的表面图；
图6为本发明实施例6制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的表面图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、N,N'-二甲基乙酰胺、乙二醇单乙醚醋酸酯、两亲性接枝共聚物和乙二醇混合均匀，然后升温至95℃并搅拌形成均匀透明溶液，得到混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为15％；乙二醇单乙醚醋酸酯的质量分数为39％；N,N'-二甲基乙酰胺的质量分数为39％；乙二醇的质量分数为6％；两亲性接枝共聚物的质量分数为1％；
所述两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、三乙烯四胺于60℃条件下溶解于N,N'-二甲基乙酰胺中，反应1h，经水洗、干燥得到苯乙烯/马来酸酐共聚物；
其中，三乙烯四胺与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：30；
(2)将步骤(1)的混合液于95℃下继续搅拌3h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)于铸膜液温度达到80℃下，将步骤(2)的铸膜液于厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以2m/s的速度刮为平板膜，平板膜厚度为300μm，经室温冷却后，于20℃的凝固浴中凝固成型，待其完全分相，取出于纯水中浸泡48小时以上，去除其中残余有机溶剂，取出室温干燥，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
实施例2
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、N-甲基吡咯烷酮、碳酸乙烯酯、两亲性接枝共聚物和一缩二丙二醇混合均匀，然后升温至95℃并搅拌形成均匀透明溶液，得到混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为16％；N-甲基吡咯烷酮的质量分数为38.5％；碳酸乙烯酯的质量分数为38.5％；两亲性接枝共聚物的质量分数为1％；一缩二丙二醇的质量分数为6％；
所述两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、四乙烯五胺于50℃条件下溶解于N-甲基吡咯烷酮中，反应2h，经水洗、干燥得到苯乙烯/马来酸酐共聚物；
其中，四乙烯五胺与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：20；
(2)将步骤(1)的混合液于95℃下继续搅拌3h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)于铸膜液温度达到60℃下，将步骤(2)的铸膜液于厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1.5m/s的速度刮为平板膜，平板膜厚度为300μm，经室温冷却后，于25℃的凝固浴中凝固成型，待其完全分相，取出于纯水中浸泡48小时以上，去除其中残余有机溶剂，取出室温干燥，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
实施例3
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇单甲醚醋酸酯、两亲性接枝共聚物和三乙二醇混合均匀，然后升温至110℃并搅拌形成均匀透明溶液，得到混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为17％；N-甲基吡咯烷酮的质量分数为25％；乙二醇单甲醚醋酸酯的质量分数为50％；两亲性接枝共聚物的质量分数为2％；三乙二醇的质量分数为6％；
所述两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、多乙烯多胺于80℃条件下溶解于N-甲基吡咯烷酮中，反应3h，经水洗、干燥得到苯乙烯/马来酸酐共聚物；
其中，多乙烯多胺与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：30；
(2)将步骤(1)的混合液于110℃下继续搅拌3h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)于铸膜液温度达到75℃下，将步骤(2)的铸膜液于厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以2m/s的速度刮为平板膜，平板膜厚度为200μm，经室温冷却后，于25℃的凝固浴中凝固成型，待其完全分相，取出于纯水中浸泡48小时以上，去除其中残余有机溶剂，取出室温干燥，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
实施例4
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、磷酸三乙酯、双乙二醇单丁醚醋酸酯、两亲性接枝共聚物和丁二醇混合均匀，然后升温至100℃并搅拌形成均匀透明溶液，得到混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为18％；磷酸三乙酯的质量分数为25％；双乙二醇单丁醚醋酸酯的质量分数为50％；两亲性接枝共聚物的质量分数为3％；丁二醇的质量分数为4％；
所述两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、三乙醇胺于25℃条件下溶解于磷酸三乙酯中，反应4h，经水洗、干燥得到苯乙烯/马来酸酐共聚物；
其中，三乙醇胺与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：45；
(2)将步骤(1)的混合液于100℃下继续搅拌3h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)于铸膜液温度达到80℃下，将步骤(2)的铸膜液于厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以2m/s的速度刮为平板膜，平板膜厚度为250μm，经室温冷却后，于30℃的凝固浴中凝固成型，待其完全分相，取出于纯水中浸泡48小时以上，去除其中残余有机溶剂，取出室温干燥，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
实施例5
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、磷酸三甲酯、双乙二醇单乙醚醋酸酯、两亲性接枝共聚物和一缩二丙二醇混合均匀，然后升温至85℃并搅拌形成均匀透明溶液，得到混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为18％；磷酸三甲酯的质量分数为49.3％；双乙二醇单丁醚醋酸酯的质量分数为24.7％；两亲性接枝共聚物的质量分数为4％；丁二醇的质量分数为4％；
所述两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、聚乙烯亚胺于50℃条件下溶解于磷酸三乙酯中，反应5h，经水洗、干燥得到苯乙烯/马来酸酐共聚物；
其中，聚乙烯亚胺与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：45；
(2)将步骤(1)的混合液于85℃下继续搅拌6h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)于60-90℃下，将步骤(2)的铸膜液于厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以0.5-5m/s的速度刮为平板膜，平板膜厚度为300μm，经室温冷却后，于25℃的凝固浴中凝固成型，待其完全分相，取出于纯水中浸泡48小时以上，去除其中残余有机溶剂，取出室温干燥，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
实施例6
一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、二甲亚砜、双丙二醇单乙醚醋酸、两亲性接枝共聚物和乙烯醇混合均匀，然后升温至120℃并搅拌形成均匀透明溶液，得到混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为20％；二甲亚砜的质量分数为17.8％；双丙二醇单乙醚醋酸的质量分数为53.2％；两亲性接枝共聚物的质量分数为4％；乙烯醇的质量分数为5％；
所述两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、三乙烯四胺于60℃条件下溶解于二甲亚砜中，反应7h，经水洗、干燥得到苯乙烯/马来酸酐共聚物；
其中，三乙烯四胺与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：50；
(2)将步骤(1)的混合液于120℃下继续搅拌3h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)于铸膜液温度达到80℃下，将步骤(2)的铸膜液于厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以0.5-5m/s的速度刮为平板膜，平板膜厚度为300μm，经室温冷却后，于25℃的凝固浴中凝固成型，待其完全分相，取出于纯水中浸泡48小时以上，去除其中残余有机溶剂，取出室温干燥，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
下面对本发明实施例1-实施例6的样品进行研究和检测，具体方法如下所示：
测试方法：
(1)膜水通量测试：
将膜裁剪有效直径为5.5cm的圆形膜片，洗净置于通量测试设备中。在0.15MPa下预压30min后，在0.10MPa下测定其纯水通量，记录在一定时间内过滤得到的滤液体积，将其测定值带入下面的公式进行计算：
J＝V/(S·t)
式中：J—纯水通量，L/(m2·h)；
V—纯水透过液体积，L；
S—膜有效面积，m2；
t—收集纯水透过液所用的时间，h。
(2)截留率和渗透通量的计算
利用平板膜小试机测试膜的截留率和渗透通量，膜裁剪有效直径为5.5cm。测试前，在0.2MPa下对膜预压30min，使膜的渗透性能稳定，然后测量膜的渗透通量(F)和对无机盐、染料的截留率。截留率(R)和渗透通量(F)的计算式:
R＝(1-Cp/Cf)×100％ (1)
其中:R为截留率；Cf为原料液浓度；Cp为渗透液浓度；
F＝V/(A·t) (2)
其中，F为渗透通量，L/(m2·h)；V为渗透液体积，L；A为膜有效面积，m2；t为渗透时间，h；
无机盐稀溶液浓度采用电导率法进行测定，对于单一电解质的稀溶液，其电导率与浓度成正比，则式(1)中Cf与Cp可以直接用原料液与渗透液的电导率值替代计算，用分光光度计测定染料溶液的吸光度；所有膜均进行5次测试，取平均值作为最后测试结果。
结果和讨论：
如图1所示，在0.2MPa的压力下，该膜的纯水通量为81.2L/m2h。用1g/LNa2SO4溶液进行测试，其通量为79.1L/m2h，截留率为8.8％。在0.2MPa的操作压力下，该膜对1g/L的溴酚蓝染料(含1g/LNaCl)的通量为55.6L/m2h，对染料截留率为99.5％，而对NaCl的透过率为89.9％；该膜对酸性品红染料(含1g/LNaCl)的通量为68.7L/m2h，对染料截留率为96.5％，而对NaCl的透过率为92.9％；该膜对1g/L的铬黑T染料(含1g/LNaCl)的通量为70.1L/m2h，对染料截留率为85.8％，而对NaCl的透过率为99％。
如图2所示，在0.2MPa的压力下，该膜的纯水通量为90.3L/m2h。用1g/LNa2SO4溶液进行测试，其通量为89.2L/m2h，截留率为6.6％。在0.2MPa的操作压力下，该膜对1g/L的溴酚蓝染料(含1g/LNaCl)的通量为65.8L/m2h，对染料截留率为99.5％，而对NaCl的透过率为89.5％；该膜对酸性品红染料(含1g/LNaCl)的通量为68.7L/m2h，对染料截留率为95.7％，而对NaCl的透过率为92.1％；该膜对1g/L的铬黑T染料(含1g/LNaCl)的通量为80.2L/m2h，对染料截留率为85.3％，而对NaCl的透过率为98.9％。
如图3所示，在0.2MPa的压力下，该膜的纯水通量为30.9L/m2h。用1g/LNa2SO4溶液进行测试，其通量为27.1L/m2h，截留率为7.6％。在0.2MPa的操作压力下，该膜对1g/L的溴酚蓝染料(含1g/LNaCl)的通量为12.6L/m2h，对染料截留率为99.9％，而对NaCl的透过率为85.8％；该膜对酸性品红染料(含1g/LNaCl)的通量为15.3L/m2h，对染料截留率为97.8％，而对NaCl的透过率为91.8％；该膜对1g/L的铬黑T染料(含1g/LNaCl)的通量为18.2L/m2h，对染料截留率为90.9％，而对NaCl的透过率为98.5％。
如图4所示，在0.2MPa的压力下，该膜的纯水通量为20.9L/m2h。用1g/LNa2SO4溶液进行测试，其通量为18.3L/m2h，截留率为7.2％。在0.2MPa的操作压力下，该膜对1g/L的溴酚蓝染料(含1g/LNaCl)的通量为8.7L/m2h，对染料截留率为99.9％，而对NaCl的透过率为85.6％；该膜对酸性品红染料(含1g/LNaCl)的通量为10.8L/m2h，对染料截留率为98.5％，而对NaCl的透过率为91.6％；该膜对1g/L的铬黑T染料(含1g/LNaCl)的通量为12.9L/m2h，对染料截留率为91.7％，而对NaCl的透过率为98.2％。
如图5所示，在0.2MPa的压力下，该膜的纯水通量为105.6L/m2h。用1g/LNa2SO4溶液进行测试，其通量为100.3L/m2h，截留率为3.9％。在0.2MPa的操作压力下，该膜对1g/L的溴酚蓝染料(含1g/LNaCl)的通量为87.6L/m2h，对染料截留率为98.9％，而对NaCl的透过率为90.6％；该膜对酸性品红染料(含1g/LNaCl)的通量为65.2L/m2h，对染料截留率为93.8％，而对NaCl的透过率为93.9％；该膜对1g/L的铬黑T染料(含1g/LNaCl)的通量为70.7L/m2h，对染料截留率为85.2％，而对NaCl的透过率为100％。
如图6所示，在0.2MPa的压力下，该膜的纯水通量为15.8L/m2h。用1g/LNa2SO4溶液进行测试，其通量为13.3L/m2h，截留率为10％。在0.2MPa的操作压力下，该膜对1g/L的溴酚蓝染料(含1g/LNaCl)的通量为5.6L/m2h，对染料截留率为99.9％，而对NaCl的透过率为84.6％；该膜对酸性品红染料(含1g/LNaCl)的通量为8.8L/m2h，对染料截留率为98.8％，而对NaCl的透过率为85.6％；该膜对1g/L的铬黑T染料(含1g/LNaCl)的通量为10.2L/m2h，对染料截留率为95.5％，而对NaCl的透过率为96.5％。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯、溶剂I、稀释剂、两亲性接枝共聚物和小分子醇混合，升温至溶解温度后搅拌，得到均一稳定的混合液；
其中，聚氯乙烯的质量分数为15-25％；两亲性接枝共聚物的质量分数为1-10％；小分子醇的质量分数为2-10％；
溶剂I和稀释剂总的质量分数为70-85％，溶剂I与稀释剂的质量比为1-10：1-10；各原料的质量分数之和为100％；
(2)将步骤(1)的混合液于溶解温度下继续搅拌3-6h后，静置脱泡，得到铸膜液；
(3)在非织造布表面将步骤(2)的铸膜液涂覆成膜，得到小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的两亲性接枝共聚物按照如下步骤制备：
将苯乙烯/马来酸酐共聚物、多元胺化合物于25-80℃条件下溶解于溶剂II中，然后反应1-7h，经水洗、干燥，得到两亲性接枝共聚物；
其中，多元胺化合物与苯乙烯/马来酸酐共聚物的质量比为1：8-50，多元胺化合物选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、三乙醇胺、聚乙烯亚胺中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂I和所述溶剂II均选自N,N'-二甲基甲酰胺、N,N'-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、二甲基亚砜中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和所述步骤(2)的溶解温度均为85-120℃。
5.根据权利要求1所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的稀释剂为水溶性酯类稀释剂，所述水溶性酯类稀释剂选自γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单丁醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、双丙二醇单乙醚醋酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的小分子醇为一缩二丙二醇、乙二醇、三乙二醇、丙二醇、乙烯醇中的一种或几种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的非织造布选自聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布或聚酰胺非织造布，所述非织造布的厚度为50-150μm。
8.根据权利要求1所述的一种小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的涂覆成膜方法为：将铸膜液在非织造布表面以0.1-5m/s的速度涂覆成膜，经室温冷却后，于0-60℃的凝固浴水中凝固成型。
9.一种权利要求1-8任一项所述小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的制备方法制得的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜，其特征在于，所述小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜的厚度为20-300μm。
10.一种权利要求9所述的小孔聚氯乙烯染料浓缩脱盐纳滤膜在制备染料浓缩纳滤膜、以及染料/盐体系选择性分离纳滤膜中的应用。
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2021
- 2021-12-09 CN CN202111501996.0A patent/CN114130215A/zh active Pending
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