一種改性聚丙烯腈超濾膜制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈40?50份、醋酸纖維素3?15份、丙烯腈?衣康酸共聚物0.3?1.5份、聚乙二醇5?10份、聚乙烯醇2?10份、氯化鋰0.1?2份、氯化鈣0.2?1.5份、納米氧化鋅0.1?0.8份、可膨脹石墨0.2?1.5份、多壁碳納米管0.2?1份、聚丙烯纖維0.3?2份、二甲基乙酰胺50?75份、抗菌劑1?2份、抗氧劑1?2份。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提出的改性聚丙烯腈超濾膜，其抗菌性能好，抗污性能和熱穩(wěn)定性能優(yōu)異，水通量高，使用壽命長(zhǎng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及膜材料
，尤其涉及一種改性聚丙烯腈超濾膜。
技術(shù)介紹
聚丙烯腈是僅次于醋酸纖維素和聚砜的又一種常用來(lái)制備超濾膜的聚合物，其具有較好的耐水解、耐熱、化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能，所制備的膜目前已被廣泛應(yīng)用于超濾、透析、滲透氣化等領(lǐng)域。但是，聚丙烯腈是疏水性材料，所制備的膜容易產(chǎn)生膜污染，再加上其抗菌性能不是很理想，縮短了膜的使用壽命，增加了投資成本，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，往往對(duì)其進(jìn)行共聚、共混、等離子體改性等，改善其性能，但是目前的改性效果仍不是很理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于
技術(shù)介紹
存在的技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提出了一種改性聚丙烯腈超濾膜，其抗菌性能好，抗污性能和熱穩(wěn)定性能優(yōu)異，水通量高，使用壽命長(zhǎng)。本專(zhuān)利技術(shù)提出的一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈40-50份、醋酸纖維素3-15份、丙烯腈-衣康酸共聚物0.3-1.5份、聚乙二醇5-10份、聚乙烯醇2-10份、氯化鋰0.1-2份、氯化鈣0.2-1.5份、納米氧化鋅0.1-0.8份、可膨脹石墨0.2-1.5份、多壁碳納米管0.2-1份、聚丙烯纖維0.3-2份、二甲基乙酰胺50-75份、抗菌劑1-2份、抗氧劑1-2份。優(yōu)選地，其原料按重量份包括：聚丙烯腈45-48份、醋酸纖維素6.5-10份、丙烯腈-衣康酸共聚物0.5-1.2份、聚乙二醇6.5-8份、聚乙烯醇5-6.5份、氯化鋰0.8-1.3份、氯化鈣0.8-1.2份、納米氧化鋅0.35-0.5份、可膨脹石墨0.7-1.0份、多壁碳納米管0.5-0.8份、聚丙烯纖維1-1.6份、二甲基乙酰胺60-70份、抗
菌劑1.3-1.7份、抗氧劑1.5-1.8份。優(yōu)選地，其原料按重量份包括：聚丙烯腈47份、醋酸纖維素8份、丙烯腈-衣康酸共聚物1份、聚乙二醇7份、聚乙烯醇6份、氯化鋰1份、氯化鈣1份、納米氧化鋅0.4份、可膨脹石墨0.85份、多壁碳納米管0.65份、聚丙烯纖維1.2份、二甲基乙酰胺65份、抗菌劑1.5份、抗氧劑1.6份。優(yōu)選地，所述抗菌劑按照以下工藝進(jìn)行制備：將N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中攪拌均勻，升溫至65-75℃，通氮?dú)猓尤?-甲基丙烯酸羥乙酯水溶液、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二異丁腈水溶液，在70-85℃下反應(yīng)10-20h，反應(yīng)結(jié)束后得到所述抗菌劑。優(yōu)選地，在抗菌劑的制備過(guò)程中，N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩爾比為2-4:3-7:2-6。優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑3114、抗氧劑168中的一種或者多種的混合物。本專(zhuān)利技術(shù)所述改性聚丙烯腈超濾膜可以按照常規(guī)的聚丙烯腈超濾膜制備工藝制備而成。本專(zhuān)利技術(shù)改性聚丙烯腈超濾膜的原料中，以聚丙烯腈為主料，并加入了醋酸纖維素對(duì)其進(jìn)行改性，提高了超濾膜的親水性，改善了其抗污性能，丙烯腈-衣康酸共聚物加入體系中具有增容作用，改善了體系中無(wú)機(jī)組分與聚合物以及聚合物與聚合物之間的相容性，同時(shí)提高了超濾膜的熱穩(wěn)定性；氯化鋰、氯化鈣按本專(zhuān)利技術(shù)中的比例加入體系中，提高了聚合物在二甲基乙酰胺中的溶解性，使所得膜的截留率上升，同時(shí)降低了膜液的黏度，提高了膜的純水通量，克服了氯化鋰單純存在時(shí)膜的純水通量下降的缺陷；多壁碳納米管加入體系中，與納米氧化鋅和可膨脹石墨具有協(xié)同作用，顯著提高了超濾膜的水分離性能，使膜
的水通量提高到了437L/m2h以上，同時(shí)提高了超濾膜的通量恢復(fù)能力；聚丙烯纖維加入體系中，顯著提高了超濾膜的拉伸強(qiáng)度，同時(shí)賦予超濾膜優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，與抗菌劑配合后賦予超濾膜優(yōu)異的抗菌性能；在優(yōu)選方式中，在抗菌劑的制備過(guò)程中，以N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯為原料，通過(guò)控制反應(yīng)的參數(shù)，使N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯發(fā)生了聚合反應(yīng)，從而將N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯三者的性質(zhì)結(jié)合為一體，加入體系中在體系中分散均勻，與納米氧化鋅配合后，使超濾膜形成的指狀孔貫通性好，能延伸至膜底部，賦予超濾膜優(yōu)異的穩(wěn)定膜通量，截留率為89.3％以上，同時(shí)提高了膜的親水性，另外賦予超濾膜優(yōu)異的抑菌性，其抑菌率高達(dá)96.6％以上，同時(shí)其清洗后膜通量恢復(fù)率較高，在99.1％以上，抗污性能優(yōu)異。具體實(shí)施方式下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1本專(zhuān)利技術(shù)提出的一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈50份、醋酸纖維素3份、丙烯腈-衣康酸共聚物1.5份、聚乙二醇5份、聚乙烯醇10份、氯化鋰0.1份、氯化鈣1.5份、納米氧化鋅0.1份、可膨脹石墨1.5份、多壁碳納米管0.2份、聚丙烯纖維2份、二甲基乙酰胺50份、抗菌劑2份、抗氧劑1份。實(shí)施例2本專(zhuān)利技術(shù)提出的一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈40份、醋酸纖維素15份、丙烯腈-衣康酸共聚物0.3份、聚乙二醇10份、聚乙烯
醇2份、氯化鋰2份、氯化鈣0.2份、納米氧化鋅0.8份、可膨脹石墨0.2份、多壁碳納米管1份、聚丙烯纖維0.3份、二甲基乙酰胺75份、抗菌劑1份、抗氧劑2份。實(shí)施例3本專(zhuān)利技術(shù)提出的一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈48份、醋酸纖維素6.5份、丙烯腈-衣康酸共聚物1.2份、聚乙二醇6.5份、聚乙烯醇6.5份、氯化鋰0.8份、氯化鈣1.2份、納米氧化鋅0.35份、可膨脹石墨1.0份、多壁碳納米管0.5份、聚丙烯纖維1.6份、二甲基乙酰胺60份、抗菌劑1.7份、抗氧劑1010 0.3份、抗氧劑3114 1份、抗氧劑168 0.2份；其中，所述抗菌劑按照以下工藝進(jìn)行制備：將N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中攪拌均勻，升溫至65℃，通氮?dú)猓尤?-甲基丙烯酸羥乙酯水溶液、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二異丁腈水溶液，其中，N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩爾比為2:7:6，在85℃下反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后得到所述抗菌劑。實(shí)施例4本專(zhuān)利技術(shù)提出的一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重量份包括：聚丙烯腈45份、醋酸纖維素10份、丙烯腈-衣康酸共聚物0.5份、聚乙二醇8份、聚乙烯醇5份、氯化鋰1.3份、氯化鈣0.8份、納米氧化鋅0.5份、可膨脹石墨0.7份、多壁碳納米管0.8份、聚丙烯纖維1份、二甲基乙酰胺70份、抗菌劑1.3份、抗氧劑10101份、抗氧劑3114 0.8份；其中，所述抗菌劑按照以下工藝進(jìn)行制備：將N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺加入二甲基甲酰胺中攪拌均勻，升溫至75℃，通氮?dú)猓尤?-甲基丙烯酸羥乙酯水溶液、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯水溶液和偶氮二異丁腈水溶
液，其中，N-(4-羥基-3-甲氧基苯甲基)丙烯酰胺、2-甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的摩爾比為4:3:2，在70℃下反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后得到所述抗菌劑。實(shí)施例5本專(zhuān)利技術(shù)提出的一種改性聚丙烯腈超濾膜，其原料按重本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種改性聚丙烯腈超濾膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯腈40?50份、醋酸纖維素3?15份、丙烯腈?衣康酸共聚物0.3?1.5份、聚乙二醇5?10份、聚乙烯醇2?10份、氯化鋰0.1?2份、氯化鈣0.2?1.5份、納米氧化鋅0.1?0.8份、可膨脹石墨0.2?1.5份、多壁碳納米管0.2?1份、聚丙烯纖維0.3?2份、二甲基乙酰胺50?75份、抗菌劑1?2份、抗氧劑1?2份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性聚丙烯腈超濾膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯腈40-50份、醋酸纖維素3-15份、丙烯腈-衣康酸共聚物0.3-1.5份、聚乙二醇5-10份、聚乙烯醇2-10份、氯化鋰0.1-2份、氯化鈣0.2-1.5份、納米氧化鋅0.1-0.8份、可膨脹石墨0.2-1.5份、多壁碳納米管0.2-1份、聚丙烯纖維0.3-2份、二甲基乙酰胺50-75份、抗菌劑1-2份、抗氧劑1-2份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改性聚丙烯腈超濾膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯腈45-48份、醋酸纖維素6.5-10份、丙烯腈-衣康酸共聚物0.5-1.2份、聚乙二醇6.5-8份、聚乙烯醇5-6.5份、氯化鋰0.8-1.3份、氯化鈣0.8-1.2份、納米氧化鋅0.35-0.5份、可膨脹石墨0.7-1.0份、多壁碳納米管0.5-0.8份、聚丙烯纖維1-1.6份、二甲基乙酰胺60-70份、抗菌劑1.3-1.7份、抗氧劑1.5-1.8份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述改性聚丙烯腈超濾膜，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯腈47份、醋酸纖維素8...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏松，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安慶市天虹新型材料科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34