申請日2016.05.12
公開(公告)日2016.09.07
IPC分類號B01D69/12; B01D61/00; B01D67/00
摘要
本發(fā)明提供了一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，所述聚砜樹脂、二氯乙烷、氯甲基乙醚和四氯化錫的含量可以使所制備的納濾膜選擇性提高，所述胺化后將膜加入到1%的鹽酸的溶液中處理24‑48h，以去除多余的乙二胺，所述復(fù)合納濾膜進行耐酸處理，可以使納濾膜同時具備良好分離性能與優(yōu)異耐酸性能。采用此種制備工藝制備出來的復(fù)合納濾膜具有選擇性高、良好分離與優(yōu)異耐酸的優(yōu)點，市場潛力巨大，前景廣闊。
權(quán)利要求書
1.一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：
(1)氯甲基化聚砜的制備
首先將充分干燥的聚砜樹脂和二氯乙烷加入到反應(yīng)瓶中，并在30-50℃溫度下攪拌至完全溶解，接著將氯甲基乙醚和四氯化錫混合后緩慢滴加形成混合液，然后將混合液倒入到乙醇溶液中邊攪拌邊析出，得到氯甲基化聚砜;
(2)氯甲基化聚醚砜的制備
將聚醚砜樹脂和98%的濃硫酸加入到反應(yīng)瓶中，并在30-50℃溫度下攪拌至完全溶解，接著將反應(yīng)瓶置于冰水浴中緩慢加入乙二胺，得到反應(yīng)液，然后將反應(yīng)液倒入冰水混合物中沉淀析出，反復(fù)洗滌至中性即可得到氯甲基化聚醚砜;
(3)氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜的制備
將雜萘聯(lián)苯聚醚砜樹脂和98%的濃硫酸加入到反應(yīng)瓶中，并在20-40℃溫度下攪拌至完全溶解，接著緩慢加入乙二胺，得到反應(yīng)液，然后將反應(yīng)液倒入冰水混合物中沉淀析出，反復(fù)洗滌至中性即可得到氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜;
(4)制膜的前處理
將制備的氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜在真空干燥箱中干燥5-6h，所述干燥的溫度為100-120℃;
(5)鑄膜液的制備
取干燥后的氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜分別與N,N-二甲基乙酰胺置于反應(yīng)瓶中進行攪拌，同時添加丁酮和無水氯化鋰繼續(xù)加熱攪拌，直至攪拌均勻，形成氯甲基化聚砜鑄膜液、氯甲基化聚醚砜鑄膜液和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜鑄膜液，所述加熱攪拌的時間為20-30min;
(6)刮膜
將鑄膜液進行過濾、脫泡、靜置后，以流延法將氯甲基化聚砜鑄膜液、氯甲基化聚醚砜鑄膜液和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜鑄膜液傾倒到預(yù)熱的玻璃板上，接著用刮刀刮成厚度0.6-0.8um的薄層，接著將薄層連同玻璃板置于冷水中凝膠定型，形成基膜;
(7)復(fù)合納濾膜的制備
將得到的基膜放入到體積分數(shù)為20-30%的乙二胺水溶液中，在30-50℃下胺化36-60h，胺化結(jié)束后將膜取出，即得到復(fù)合納濾膜。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(1)中聚砜樹脂、二氯乙烷、氯甲基乙醚和四氯化錫的含量為4-6g、100-200ml、4-6ml和0.3-0.4ml。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(7)中胺化后將膜加入到1%的鹽酸的溶液中處理24-48h。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(7)中復(fù)合納濾膜進行耐酸處理。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，其特征在于：將復(fù)合納濾膜在盛有十二烷基硫酸鈉溶液的反應(yīng)池中浸泡20-28h，接著用去離子水清洗，夾在制膜夾中，然后往反應(yīng)池中緩慢加入水相溶液，使其充分浸沒制膜夾的底膜表面，靜置3-5h后除去水相溶液，接著將有機相溶液緩慢倒于膜上，反應(yīng)2-4h，最后將膜片放入烘箱中在熱處理，然后用去離子水反復(fù)清洗膜表面，得到耐酸的復(fù)合納濾膜。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，其特征在于：所述水相溶液為哌嗪、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉，所述有機相溶液為萘磺酰氯、乙二醇甲醚和四氯化碳。
說明書
一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理工藝領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝。
背景技術(shù)
納濾膜的孔徑在1nm以上，一般1-2nm。是允許溶劑分子或某些低分子量溶質(zhì)或低價離子透過的一種功能性的半透膜。它是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質(zhì)的大小約為納米而得名，它截留有機物的分子量大約為150-500左右，截留溶解性鹽的能力為2-98%之間，對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低于高價陰離子鹽溶液。被用于去除地表水的有機物和色度，脫除地下水的硬度，部分去除溶解性鹽，濃縮果汁以及分離藥品中的有用物質(zhì)等。目前納濾膜存在著耐溶劑和耐酸性不夠的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
(1)氯甲基化聚砜的制備
首先將充分干燥的聚砜樹脂和二氯乙烷加入到反應(yīng)瓶中，并在30-50℃溫度下攪拌至完全溶解，接著將氯甲基乙醚和四氯化錫混合后緩慢滴加形成混合液，然后將混合液倒入到乙醇溶液中邊攪拌邊析出，得到氯甲基化聚砜;
(2)氯甲基化聚醚砜的制備
將聚醚砜樹脂和98%的濃硫酸加入到反應(yīng)瓶中，并在30-50℃溫度下攪拌至完全溶解，接著將反應(yīng)瓶置于冰水浴中緩慢加入乙二胺，得到反應(yīng)液，然后將反應(yīng)液倒入冰水混合物中沉淀析出，反復(fù)洗滌至中性即可得到氯甲基化聚醚砜;
(3)氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜的制備
將雜萘聯(lián)苯聚醚砜樹脂和98%的濃硫酸加入到反應(yīng)瓶中，并在20-40℃溫度下攪拌至完全溶解，接著緩慢加入乙二胺，得到反應(yīng)液，然后將反應(yīng)液倒入冰水混合物中沉淀析出，反復(fù)洗滌至中性即可得到氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜;
(4)制膜的前處理
將制備的氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜在真空干燥箱中干燥5-6h，所述干燥的溫度為100-120℃;
(5)鑄膜液的制備
取干燥后的氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜分別與N,N-二甲基乙酰胺置于反應(yīng)瓶中進行攪拌，同時添加丁酮和無水氯化鋰繼續(xù)加熱攪拌，直至攪拌均勻，形成氯甲基化聚砜鑄膜液、氯甲基化聚醚砜鑄膜液和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜鑄膜液，所述加熱攪拌的時間為20-30min;
(6)刮膜
將鑄膜液進行過濾、脫泡、靜置后，以流延法將氯甲基化聚砜鑄膜液、氯甲基化聚醚砜鑄膜液和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜鑄膜液傾倒到預(yù)熱的玻璃板上，接著用刮刀刮成厚度0.6-0.8um的薄層，接著將薄層連同玻璃板置于冷水中凝膠定型，形成基膜;
(7)復(fù)合納濾膜的制備
將得到的基膜放入到體積分數(shù)為20-30%的乙二胺水溶液中，在30-50℃下胺化36-60h，胺化結(jié)束后將膜取出，即得到復(fù)合納濾膜。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中聚砜樹脂、二氯乙烷、氯甲基乙醚和四氯化錫的含量為4-6g、100-200ml、4-6ml和0.3-0.4ml。
優(yōu)選的，所述步驟(7)中胺化后將膜加入到1%的鹽酸的溶液中處理24-48h。
優(yōu)選的，所述步驟(7)中復(fù)合納濾膜進行耐酸處理。
優(yōu)選的，將復(fù)合納濾膜在盛有十二烷基硫酸鈉溶液的反應(yīng)池中浸泡20-28h，接著用去離子水清洗，夾在制膜夾中，然后往反應(yīng)池中緩慢加入水相溶液，使其充分浸沒制膜夾的底膜表面，靜置3-5h后除去水相溶液，接著將有機相溶液緩慢倒于膜上，反應(yīng)2-4h，最后將膜片放入烘箱中在熱處理，然后用去離子水反復(fù)清洗膜表面，得到耐酸的復(fù)合納濾膜。
優(yōu)選的，所述水相溶液為哌嗪、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉，所述有機相溶液為萘磺酰氯、乙二醇甲醚和四氯化碳。
有益效果：本發(fā)明提供了一種水處理用復(fù)合納濾膜的制備工藝，所述聚砜樹脂、二氯乙烷、氯甲基乙醚和四氯化錫的含量可以使所制備的納濾膜選擇性提高，所述胺化后將膜加入到1%的鹽酸的溶液中處理24-48h，以去除多余的乙二胺，所述復(fù)合納濾膜進行耐酸處理，可以使納濾膜同時具備良好分離性能與優(yōu)異耐酸性能。采用此種制備工藝制備出來的復(fù)合納濾膜具有選擇性高、良好分離與優(yōu)異耐酸的優(yōu)點，市場潛力巨大，前景廣闊。
