申請(qǐng)日2010.04.28

　　公開(kāi)(公告)日2010.09.29

　　IPC分類(lèi)號(hào)C08F126/10; C08F4/32; C02F1/44; C08F2/38; C08F6/06; C08F4/30

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其是通過(guò)在水中以N-乙烯基吡咯烷酮單體為起始原料，加入復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑、活化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行聚合反應(yīng)來(lái)制備的，其中復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑由無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑和有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑組成并采用分段遞減滴加，在聚合反應(yīng)后期采用酸化處理工藝進(jìn)行二次消殘，較佳地，N-乙烯基吡咯烷酮單體25～45%，復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑0.25%，活化劑0.0006%，鏈轉(zhuǎn)移劑0.02%，聚合溫度為60～80℃，聚合時(shí)間為5～5.5小時(shí)，還提供了相關(guān)合成方法和用途，本發(fā)明的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑完全滿足低K值，窄分子量分布，低殘單，性能穩(wěn)定的設(shè)計(jì)要求，適于水處理膜過(guò)濾領(lǐng)域，且合成反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單易控，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其特征在于，所述水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑是通過(guò)在水中以N-乙烯基吡咯烷酮單體為起始原料，加入復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑、活化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行聚合反應(yīng)來(lái)制備的，其中所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑由無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑和有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑組成并采用分段遞減滴加，在所述聚合反應(yīng)后期采用酸化處理工藝進(jìn)行二次消殘。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其特征在于，所述N-乙烯基吡咯烷酮單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～45%，所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%，所述活化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0006%，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%，其余為水，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度為60～80℃，聚合時(shí)間為5～5.5小時(shí)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其特征在于，所述無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是過(guò)氧化氫，所述有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是叔丁基過(guò)氧化氫，所述活化劑為硫酸銅，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其特征在于，所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，所述叔丁基過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度逐步升高，所述酸化處理工藝采用的酸是檸檬酸。

　　6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑的合成方法，其特征在于，在水中以N-乙烯基吡咯烷酮單體為起始原料，加入復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑、活化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行聚合反應(yīng)制備獲得所述水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其中所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑由無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑和有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑組成并采用分段遞減滴加，在所述聚合反應(yīng)后期采用酸化處理工藝進(jìn)行二次消殘。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述N-乙烯基吡咯烷酮單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～45%，所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%，所述活化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0006%，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%，其余為水，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度為60～80℃，聚合時(shí)間為5～5.5小時(shí)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是過(guò)氧化氫，所述有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是叔丁基過(guò)氧化氫，所述活化劑為硫酸銅，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的合成方法，其特征在于，所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，所述叔丁基過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度逐步升高，所述酸化處理工藝采用的酸是檸檬酸。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑在制膜中的用途。

　　說(shuō)明書(shū)

　　水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑及其合成方法和用途

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及水處理膜過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑。

　　背景技術(shù)

　　膜技術(shù)與光纖、超導(dǎo)等技術(shù)將成為主導(dǎo)未來(lái)工業(yè)的六大高新技術(shù)之一，也將是新世紀(jì)十大高科技產(chǎn)業(yè)之一。作為一項(xiàng)高新清潔生產(chǎn)技術(shù)，膜正廣泛應(yīng)用于環(huán)保及人們的日常生活等諸多領(lǐng)域，特別是在水處理領(lǐng)域，已經(jīng)受到各國(guó)的高度重視和支持，膜市場(chǎng)蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。

　　目前世界上尚無(wú)專(zhuān)門(mén)用于水處理膜過(guò)濾方面的PVP專(zhuān)用骨架致孔道劑;其原因一是因?yàn)镻VP聚合技術(shù)瓶頸制約了它的應(yīng)用;二是因?yàn)槟ぜ夹g(shù)本身還是很新穎的課題，許多復(fù)合材料的研發(fā)、應(yīng)用及理論分析還處于摸索階段。

　　當(dāng)前國(guó)外的知名膜企對(duì)自己的專(zhuān)用骨架致孔道劑都作為核心機(jī)密。以PVP為主的致孔道劑所采購(gòu)的原料基本都是BASF，或者ISP提供。但這二家企業(yè)本身并沒(méi)有為膜行業(yè)所特別訂制的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品。從而，不同批次、不同型號(hào)的PVP產(chǎn)品往往不能全部或部分滿足膜企的要求，從而相應(yīng)造成了膜材料的質(zhì)量不穩(wěn)定，膜通量及截留率異常波動(dòng)等現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問(wèn)題，不少國(guó)內(nèi)外膜企摸索PVP復(fù)配或者換用其它親水性小分子材料，但效果往往也無(wú)法全部滿足要求;換言之，膜行業(yè)所用致孔道劑還是一個(gè)不成熟但前景巨大的行業(yè)。

　　因此，迫切需要研發(fā)一種水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其能夠滿足低K值、窄分子量分布、低殘單、性能穩(wěn)定的要求，適于水處理膜過(guò)濾領(lǐng)域。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑及其合成方法和用途，該水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑完全滿足低K值，窄分子量分布，低殘單，性能穩(wěn)定的設(shè)計(jì)要求，適于水處理膜過(guò)濾領(lǐng)域，且合成反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單易控，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其特點(diǎn)是，所述水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑是通過(guò)在水中以N-乙烯基吡咯烷酮單體(NVP單體)為起始原料，加入復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑、活化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行聚合反應(yīng)來(lái)制備的，其中所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑由無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑和有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑組成并采用分段遞減滴加，在所述聚合反應(yīng)后期采用酸化處理工藝進(jìn)行二次消殘。

　　較佳地，所述N-乙烯基吡咯烷酮單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～45%，所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%，所述活化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0006%，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%，其余為水，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度為60～80℃，聚合時(shí)間為5～5.5小時(shí)。

　　更佳地，所述無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是過(guò)氧化氫，所述有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是叔丁基過(guò)氧化氫，所述活化劑為硫酸銅，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇。

　　更進(jìn)一步地，所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，所述叔丁基過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%。

　　較佳地，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度逐步升高，所述酸化處理工藝采用的酸是檸檬酸。

　　在本發(fā)明的第二方面，提供了一種上述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑的方法，其特點(diǎn)是，在水中以N-乙烯基吡咯烷酮單體為起始原料，加入復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑、活化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行聚合反應(yīng)制備獲得所述水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑，其中所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑由無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑和有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑組成并采用分段遞減滴加，在所述聚合反應(yīng)后期采用酸化處理工藝進(jìn)行二次消殘。

　　較佳地，所述N-乙烯基吡咯烷酮單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～45%，所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%，所述活化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0006%，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%，其余為水，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度為60～80℃，聚合時(shí)間為5～5.5小時(shí)。

　　更佳地，所述無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是過(guò)氧化氫，所述有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑是叔丁基過(guò)氧化氫，所述活化劑為硫酸銅，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇。

　　更進(jìn)一步地，所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，所述叔丁基過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%。

　　較佳地，所述聚合反應(yīng)的聚合溫度逐步升高，所述酸化處理工藝采用的酸是檸檬酸。

　　在本發(fā)明的第三方面，提供了一種上述的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑在制膜中的用途。

　　本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑是通過(guò)在水中以N-乙烯基吡咯烷酮單體為起始原料，加入復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑、活化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑進(jìn)行聚合反應(yīng)來(lái)制備的，其中所述復(fù)合過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑由無(wú)機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑和有機(jī)過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑組成并采用分段遞減滴加，在所述聚合反應(yīng)后期采用酸化處理工藝進(jìn)行二次消殘，該水處理膜過(guò)濾專(zhuān)用骨架致孔道劑完全滿足低K值，窄分子量分布，低殘單，性能穩(wěn)定的設(shè)計(jì)要求，適于水處理膜過(guò)濾領(lǐng)域，且合成反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單易控，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。