采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法技術

本發明專利技術涉及一種采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，屬于高分子領域、分離膜技術與膜材料領域。具體步驟包括：1)按照一定比例，配置含有醇、酯及其他添加劑的水溶液；2)將未改性分離膜浸泡在含有上述混合物的水溶液中；讓混合物吸附在膜表面及膜本體；3)浸泡一定時間后，取出分離膜，在空氣里中將膜晾干即得到親水化的分離膜。利用聚酯+離子型親水試劑的混合溶液對疏水型高分子分離膜進行表面涂覆，可有效提高膜的親水性，從而提高通水量，本發明專利技術可替代已有膜本體改性或表面改性方法，能夠快速、高效、低成本地提高疏水型高分子分離膜膜的通水量。

Method for hydrophilic modification of hydrophobic polymer separation membrane by using polyol / ester blend

The invention relates to a method for hydrophilic modification of hydrophobic polymer separation membranes by adopting a polyol / ester blend, which belongs to the field of high polymer, separation membrane technology and membrane material. The specific steps include: 1) according to a certain proportion, the water solution configuration contains alcohol, ester and other additives; 2) the unmodified membrane immersed in aqueous solution containing the mixture; the mixture adsorption on the membrane surface and membrane body; 3) for a certain period of time after removal from the membrane, in the air in the dry film to obtain hydrophilic membrane separation. The surface coating on hydrophobic polymer membrane using a mixed solution of polyester + ionic hydrophilic reagent, which can effectively improve the hydrophilicity of the membrane, so as to improve the flow capacity, the invention can replace the existing film modification method or surface modification, through the water can be fast, efficient and low cost to improve the hydrophobic polymer membrane film.

【技術實現步驟摘要】
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法
本專利技術涉及一種采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，屬于高分子領域、分離膜技術與膜材料領域。
技術介紹
在廢水處理方面，高分子分離膜材料分離技術的應用十分廣泛，微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)都廣泛使用高分子膜材料。但目前商業化的絕大部分的高分子膜材料本體均是疏水型的，因為材料本體疏水，無法正常進行過濾工作。因此親水化改性是疏水性高分子分離膜的必然選擇。最簡單的親水化改性方法是將分離膜浸泡在與水互溶，又與疏水性高分子親和性強的溶劑(例如乙醇)中進行親水化，優點是處理方法十分簡單，缺點是膜要濕態保存，一旦溶劑或者水揮發掉，就會再次失去透水性，特別是一些膜裸露在外的膜元件中，想讓膜濕態保存是及其困難的。重復利用時需要再浸泡。除此以外，更多的親水化改性集中在對膜材料性能的改進中，主要從膜本體及膜表面兩方面入手，前者是對鑄膜液進行親水化處理，后者則是通過在成品膜表面引入親水基團進行親水化處理。膜本體改性是通過將膜材料與親水性聚合物或無機納米材料共混，改善膜的親水性能，例如中國專利CN101190401A與CN101264428A采用了聚偏氟乙烯與兩親性聚合物共混。該方法雖然提高膜的親水性，但改變了膜材料本體材質，對于膜材料的其他性能有較大的影響；膜表面改性是引入一個親水層到現有的膜表面，常用的方法有等離子體引發，高能輻照引發等方法，但這些方法都太復雜了，操作不易，成本太高，不利于商業化推廣。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，該方法通過簡單的操作就能夠提高膜的親水性能，并且制備出的膜能夠重復利用。本專利技術的目的是通過下述技術方案實現的。采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；步驟二、將未改性高分子分離膜浸泡在步驟一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后將其取出即得到親水化的高分子分離膜。所述的離子型親水試劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種或兩種以上的混合物。所述的醇類聚合物為聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙二醇中的任一種或它們的混合物。所述的酯類化合物為聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的任一種或它們的混合物。所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為0.2％～1％。所述的酯類化合物的占水溶液質量濃度為1％～3％。所述的離子型親水試劑占水溶液質量濃度為1％～3％。步驟二所述的浸泡時間為1小時～24小時。所述的高分子分離膜是平板式、卷式或中空纖維式的。所述的高分子分離膜是用熔融拉伸法、相轉化法、或界面聚合法所制備的。所述的高分子分離膜是微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜。所述的高分子分離膜為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚砜(Pf)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、醋酸纖維素(CA)、聚酰胺等(PI)。有益效果1、本專利技術利用具有兩親性的聚酯共混物，對高分子分離膜進行浸泡改性，該兩親性聚酯共混物親水化效果好，能夠高效、快速提高膜材料的通水量，可有效降低生產成本，而且操作簡便，不易揮發，即使水份完全揮發掉，覆蓋在膜表面及本體的共混物可快速的引導水份透過高分子分離膜，實現高分子分離膜的功能化，因此處理完成后可干燥保持膜產品，降低保存與運輸成本。2、本專利技術用于處理廢水處理時，能夠快速重復利用。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術的技術方案進行進一步的說明，但是所述實施方式舉例不構成對本專利技術的限制。實施例1將未改性的聚偏氟乙烯中空纖維膜，利用乙醇浸泡后，在濕態下測得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；稱取聚乙烯醇0.3g，聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬酸酯0.9g，十二烷基磺酸鈉0.9g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為1％。所述的酯類化合物占水溶液的質量濃度為3％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質量濃度為3％。步驟二、將未改性的聚偏氟乙烯中空纖維膜浸泡在步驟一所得的水溶液中8小時，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚偏氟乙烯中空纖維膜。測得純水通量為700～800L/m2·h·0.1MPa。實施例2將未改性的聚砜多孔平板膜，利用乙醇浸泡后，在濕態下測得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；稱取乙烯-乙烯醇共聚物0.15g，聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯0.6g，十二烷基苯磺酸鈉0.6g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為0.5％。所述的酯類化合物占水溶液的質量濃度為2％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質量濃度為2％。步驟二、將未改性的聚砜多孔平板膜浸泡在步驟一所得的水溶液中12小時，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚砜多孔平板膜。測得純水通量為700～750L/m2·h·0.1MPa。實施例3將未改性的聚丙烯腈卷式膜，利用乙醇浸泡后，在濕態下測得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；稱取聚乙二醇0.06g，，聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯0.3g，十二烷基磺酸鈉0.3g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基硫酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為0.2％。所述的酯類化合物占水溶液的質量濃度為1％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質量濃度為1％。步驟二、將未改性的聚丙烯腈卷式膜浸泡在步驟一所得的水溶液中8小時，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚丙烯腈卷式膜。測得純水通量為700～800L/m2·h·0.1MPa。實施例4將未改性的聚氯乙烯多孔平板膜，利用乙醇浸泡后，在濕態下測得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；稱取乙烯-乙烯醇共聚物0.06g，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.6g，十二烷基磺酸鈉0.9g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為0.2％。所述的酯類化合物占水溶液的質量濃度為2％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質量濃度為3％。步驟二、將未改性的聚氯乙烯多孔平板膜浸泡在步驟一所得的水溶液中20小時，直至混合物吸附在膜表面及膜本體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，其特征在于：具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為0.2％～1％；所述的酯類化合物占水溶液的質量濃度為1％～3％；所述的離子型親水試劑占水溶液的質量濃度為1％～3％；步驟二、將未改性高分子分離膜浸泡在步驟一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后將其取出即得到親水化的高分子分離膜。

【技術特征摘要】
1.采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，其特征在于：具體步驟如下：步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；所述的醇類聚合物占水溶液的質量濃度為0.2％～1％；所述的酯類化合物占水溶液的質量濃度為1％～3％；所述的離子型親水試劑占水溶液的質量濃度為1％～3％；步驟二、將未改性高分子分離膜浸泡在步驟一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后將其取出即得到親水化的高分子分離膜。2.如權利要求1所述的采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，其特征在于：所述的離子型親水試劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種或兩種以上的混合物。3.如權利要求1所述的采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，其特征在于：所述的醇類聚合物為聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙二醇中的任一種或它們的混合物；所述的酯類化合物為聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的任一種或它們的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田野，劉曉冬，李麗潔，黎勝富，俞青源，邊帥帥，李儀，金韶華，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：北京,11