申請(qǐng)日2017.10.09

　　公開(公告)日2018.01.19

　　IPC分類號(hào)C08G65/48; C08J5/18; C08L71/12; B01D71/52; B01D67/00; B01D61/36; C02F1/44

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：將聚苯醚(PPO)和催化劑加入到有機(jī)溶劑中，升溫至全部溶解;加入定量的溴化劑，在引發(fā)劑和氧化劑的共同作用下實(shí)現(xiàn)聚苯醚的定位定量溴化，反應(yīng)完成，通過水洗、分層除去催化劑，蒸餾回收有機(jī)溶劑，得到溴化的聚苯醚;采用凝膠相轉(zhuǎn)化法，將上述得到的溴化聚苯醚在鹵代烷烴和醇溶液構(gòu)成的凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑中攪拌溶解，過濾、靜置脫泡，在玻璃板上刮制成膜得到溴化聚苯醚膜。通過對(duì)聚苯醚進(jìn)行定位定量的溴化改性，改善了聚苯醚的極性及選擇透過性，從而得到透過率和選擇性兼優(yōu)、且不受成膜過程中溶劑影響的水處理用溴化聚苯醚膜。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)將聚苯醚(PPO)和催化劑加入到有機(jī)溶劑中，升溫至全部溶解;

　　(2)加入定量的溴化劑，在引發(fā)劑和氧化劑的共同作用下實(shí)現(xiàn)聚苯醚的定位定量溴化，反應(yīng)完成，通過水洗、分層除去催化劑，蒸餾回收有機(jī)溶劑，得到溴化的聚苯醚;

　　(3)采用凝膠相轉(zhuǎn)化法，將上述得到的溴化聚苯醚在鹵代烷烴和醇溶液構(gòu)成的凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑中攪拌溶解，過濾、靜置脫泡，在玻璃板上刮制成膜得到溴化聚苯醚膜。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的催化劑為四氯化錫、四氯化鈦、三氯化銻中的任意一種或多種，所述催化劑用量為所述聚苯醚的0.5wt%-1.5wt%。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的有機(jī)溶劑為二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、四氯化碳中的任意一種或多種，所述有機(jī)溶劑用量為聚苯醚質(zhì)量的5-10倍。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的升溫溶解溫度為50-80℃。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的溴化劑為N-溴代丁二酰亞胺、二溴海因、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨中的任意一種或多種，所述溴化劑與所述聚苯醚的摩爾比為0.5-1:1。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的氧化劑為50%的雙氧水或者過氧化鈉，所述氧化劑與所述聚苯醚的摩爾比為0.2-0.5:1。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈的任意一種或兩種，所述引發(fā)劑與所述聚苯醚的摩爾比為0.2-0.5:1。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑為四氯化碳與異丙醇的混合溶液，且所述四氯化碳與異丙醇的體積比為0.5-1:1，所述凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑的用量為所述聚苯醚質(zhì)量的2-5倍。

　　說明書

　　一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　聚苯醚(化學(xué)名稱為聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，簡稱PPO)是一種物理、化學(xué)性能穩(wěn)定的熱塑性聚合物，有優(yōu)良的機(jī)械和熱性能，不僅是一種具有高玻璃化溫度的耐熱工程塑料，而且對(duì)各種氣體有著很高的透過率，國內(nèi)外許多研究將均相、非對(duì)稱或者改性的PPO用于氣體分離膜,顯示了良好的透過及分離性能。聚苯醚成膜性能好，強(qiáng)度高，使其可用作含有有機(jī)物污染的水處理的膜材料，利用有機(jī)液優(yōu)先透過膜的滲透汽化過程可有效地將含有少量有機(jī)液的水溶液進(jìn)行處理,并將有機(jī)液回收利用，滲透汽化過程的關(guān)鍵在于膜材料的透過率及選擇性。

　　PPO分子的主鏈中含有極性的醚鍵,通過這一結(jié)構(gòu)有可能對(duì)極性不同的液體混合物實(shí)現(xiàn)分離，然而醚鍵所能提供的極性是有限的,在水處理時(shí)其本身選擇性較低以及不能在通常成膜過程中所用的極性非質(zhì)子溶劑中溶解，因而并未得到廣泛的應(yīng)用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，通過對(duì)聚苯醚進(jìn)行定位定量的溴化改性，改善了聚苯醚的極性及選擇透過性，從而得到透過率和選擇性兼優(yōu)、且不受成膜過程中溶劑影響的水處理用溴化聚苯醚膜。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

　　一種水處理用改性聚苯醚膜的制備方法，包括以下步驟：

　　(1)將聚苯醚(PPO)和催化劑加入到有機(jī)溶劑中，升溫至全部溶解;

　　(2)加入定量的溴化劑，在引發(fā)劑和氧化劑的共同作用下實(shí)現(xiàn)聚苯醚的定位定量溴化，反應(yīng)完成，通過水洗、分層除去催化劑，蒸餾回收有機(jī)溶劑，得到溴化的聚苯醚;

　　(3)采用凝膠相轉(zhuǎn)化法，將上述得到的溴化聚苯醚在鹵代烷烴和醇溶液構(gòu)成的凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑中攪拌溶解，過濾、靜置脫泡，在玻璃板上刮制成膜得到溴化聚苯醚膜。

　　優(yōu)選的，所述步驟(1)中的催化劑為四氯化錫、四氯化鈦、三氯化銻中的任意一種或多種，所述催化劑用量為所述聚苯醚的0.5wt%-1.5wt%。

　　優(yōu)選的，所述步驟(1)中的有機(jī)溶劑為二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、四氯化碳中的任意一種或多種，所述有機(jī)溶劑用量為聚苯醚質(zhì)量的5-10倍。

　　優(yōu)選的，所述步驟(1)中的升溫溶解溫度為50-80℃。

　　優(yōu)選的，所述步驟(2)中的溴化劑為N-溴代丁二酰亞胺、二溴海因、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨中的任意一種或多種，所述溴化劑與所述聚苯醚的摩爾比為0.5-1:1。

　　優(yōu)選的，所述步驟(2)中的氧化劑為50%的雙氧水或者過氧化鈉，所述氧化劑與所述聚苯醚的摩爾比為0.2-0.5:1。

　　優(yōu)選的，所述步驟(2)中的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈的任意一種或兩種，所述引發(fā)劑與所述聚苯醚的摩爾比為0.2-0.5:1。

　　優(yōu)選的，所述步驟(3)中的凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑為四氯化碳與異丙醇的混合溶液，且所述四氯化碳與異丙醇的體積比為0.5-1:1，所述凝膠相轉(zhuǎn)化溶劑的用量為所述聚苯醚質(zhì)量的2-5倍。

　　本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：以聚苯醚為起始原料，通過特殊工藝實(shí)現(xiàn)聚苯醚的定位定量溴化，控制聚苯醚的甲基及苯環(huán)的溴化程度，溴化程度易控制，通過溴化改性改善了聚苯醚的極性，并采用凝膠相轉(zhuǎn)化法制備出溴化聚苯醚膜，溴化聚苯醚膜的選擇性及透過率均得到提高，應(yīng)用于含有有機(jī)污染物的水處理，選擇性好，透過率高;工藝簡單，操作安全方便，節(jié)約了溴素資源，工藝環(huán)境綠色友好。