用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物以及中空纤维膜模块制造技术

本发明专利技术涉及用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物以及中空纤维膜模块，并且更特别地，涉及包含用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物以及其固化产品的中空纤维膜模块，其中，聚氨基甲酸酯树脂组合物包含聚氨基甲酸酯树脂和亲水性添加剂，从而呈现出对内压和外压的优良抗性，以及优良的密封性质和防污性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物以及中空纤维膜模块，并且更具体地，涉及用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物和包含该组合物的中空纤维膜模块，该聚氨基甲酸酯树脂组合物对内压/外压具有优良抗性，并且还具有优良的密封性能，防污性质等等。
技术介绍
对于液体或气体的分离，聚合物膜被用于多个领域，比如医学、半导体、电池和生物工程领域、乳制品、饮料和食品、水处理领域等等。此类聚合物膜可以以平坦的片材膜模块、螺旋缠绕模块、中空纤维膜模块等等的形式被制备，并且然后被应用于每个领域。通常，中空纤维膜模块在被制造为外压型模块(externalpressuretypemodule)、内压型模块(internalpressuretypemodule)、浸没型模块等等之后被应用。中空纤维膜模块是使用中空纤维作为分离膜的过滤装置。此类中空纤维膜模块已经被广泛地用于超滤或微滤领域，比如包括水处理的工业领域、包括血液处理的医学领域等等。特别地，其需求在家用水净化器、工业水净化器、人造肾、人造肺等等的使用中迅速地增长。近来，需要大规模的中空纤维膜模块，以便降低处理成本。中空纤维膜模块、特别是外压型或内压型中空纤维膜模块通过将中空纤维膜插入到圆柱形壳体(case)中并且将其两端或一端用树脂密封的工艺制造，并且该工艺被称为灌封。用于灌封中空纤维膜模块的粘合剂或填充剂组合物包括聚氨基甲酸酯、环氧树脂等等，并且流动路径通过切割(cutting)该组合物来形成以制造中空纤维膜模块。该中空纤维膜模块必须在使用期间针对外压或在清洗中空纤维膜期间针对空气压力保持抗性和耐久性。如果不这样，就会出现问题，比如漏水和膜的破裂。为此，重要的是，中空纤维膜模块的灌封区域具有对力的抗性、伴随中空纤维膜的密封性能、防污性质等等。日本专利公布第1998-375496号公开了用于分离膜模块的灌封组合物，其包括山梨醇聚缩水甘油醚、聚胺、双酚环氧树脂和氨基甲酸酯改性的环氧树脂。然而，由于该组合物特别包括双酚环氧树脂，所以难以将该组合物用作用于水处理模块的灌封组合物，所述双酚环氧树脂是有环境问题的内分泌干扰化学品。韩国专利公布第2002-0065207号公开了防止其损坏的中空纤维膜的涂层，但在用于中空纤维膜的涂层的材料与填充剂和粘合剂比如环氧树脂、氨基甲酸酯等等之间可以发生脱离，并且在灌封中空纤维膜的步骤中还需要另外的涂覆步骤。因而，在生产过程中存在困难。因此，存在开发用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物的需求，该聚氨基甲酸酯树脂组合物具有优良的机械性质、密封性能、耐化学性等等，以使中空纤维膜模块的污染最小化且防止中空纤维膜的脱离。现有技术文献[专利文献](专利文献0001)日本专利公布第1998-375496号(专利文献0002)韩国专利公布第2002-0065207号专利技术详述[技术问题]本专利技术提供用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物，其对内压/外压具有优良的抗性，并且还具有优良的密封性能、防污性质等等。另外，本专利技术提供中空纤维膜模块。[技术解决方案]本专利技术提供用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物，所述聚氨基甲酸酯树脂组合物包含：聚氨基甲酸酯树脂，其包含多元醇化合物的残基和聚异氰酸酯化合物的残基；以及亲水性添加剂。另外，本专利技术提供中空纤维膜模块，其至少一端用中空纤维膜灌封剂密封，所述中空纤维膜灌封剂包含：粘合剂树脂，所述粘合剂树脂包括聚氨基甲酸酯树脂，所述聚氨基甲酸酯树脂包含多元醇化合物的残基和聚异氰酸酯化合物的残基；以及亲水性添加剂，所述亲水性添加剂分散在粘合剂树脂中并且包括聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。下文中，将更加详细地描述根据本专利技术的具体实施方案的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物和中空纤维膜模块。根据本专利技术的实施方案，提供了用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物，所述聚氨基甲酸酯树脂组合物包含：聚氨基甲酸酯树脂，所述聚氨基甲酸酯树脂包含多元醇化合物的残基和聚异氰酸酯化合物的残基；以及亲水性添加剂。本专利技术人认识到，中空纤维膜模块必须在使用期间针对外压或在清洗中空纤维膜期间针对空气压力保持抗性和耐久性，如果不这样，就会出现问题，比如漏水和膜的破裂，并且因此，用树脂密封中空纤维膜的两端或一端的灌封过程是非常重要的，并且需要用于该灌封剂的组合物的机械性能的改善，这导致该研究。结果是，他们发现：用于中空纤维膜灌封剂的组合物(该组合物包含聚氨基甲酸酯树脂和亲水性添加剂，所述聚氨基甲酸酯树脂包含以特定比率的多元醇化合物的残基和聚异氰酸酯化合物的残基)呈现对内压/外压的优良抗性，并且还呈现优良的密封性能、防污性质等等，从而完成本专利技术。特别地，用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物包含在聚氨基甲酸酯树脂中的亲水性添加剂，以对灌封层提供亲水性，从而减少在中空纤维膜和灌封层之间的界面处的污染。用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物还减小灌封层的硬度，以提供缓冲，从而防止中空纤维膜灌封层的脱离。如本文所使用，中空纤维膜灌封剂是用于密封中空纤维膜的两端或一端的组合物，并且该中空纤维膜灌封剂用以密封中空纤维膜的端部以制备灌封层。亲水性添加剂可以包括聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，并且还包括聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、甘油(丙三醇)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、或其混合物。在亲水性添加剂中，特别地，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物具有高的分散能力和乳化能力以及优良的界面吸附，并且因此，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物可以用于将聚氨基甲酸酯原材料容易地混合。另外，聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物的聚氧乙烯由于其羟基而呈现出亲水性，并且因此，当该嵌段共聚物与聚氨基甲酸酯树脂混合以用作用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物时，可以制备示出伴随中空纤维膜的优良的密封性能以及在界面处的防污性质的中空纤维膜灌封层。聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物可以具有1,000g/mol至10,000g/mol的重均分子量，并且优选地，2,000g/mol至8,000g/mol的重均分子量。如果嵌段共聚物的分子量太低，则粘性变低，并且因此将嵌段聚合物混合在聚氨基甲酸酯树脂中可能是困难的。如果嵌段共聚物的分子量太高，则大量泡沫在聚氨基甲酸酯树脂中产生。...

【技术保护点】
一种用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物，所述聚氨基甲酸酯树脂组合物包含：聚氨基甲酸酯树脂，其包含多元醇化合物的残基和聚异氰酸酯化合物的残基；以及亲水性添加剂，其包括聚氧乙烯‑聚氧丙烯嵌段共聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.12 KR 10-2013-01369461.一种用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂组合物，所述聚
氨基甲酸酯树脂组合物包含：
聚氨基甲酸酯树脂，其包含多元醇化合物的残基和聚异氰酸酯化合物
的残基；以及
亲水性添加剂，其包括聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。
2.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合物，其中，所述亲水性添加剂还包括选自由以下组成的组的一种或更
多种化合物：聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、甘油(丙三醇)和聚乙烯
吡咯烷酮(PVP)。
3.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合物，其中，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物具有2,000g/mol至8,000
g/mol的重均分子量。
4.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合物，其中，所述聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物包含10重量份数至80
重量份数的基于聚氧乙烯的重复单元。
5.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合物，其中，基于总的100重量份数的用于所述中空纤维膜灌封剂的所
述聚氨基甲酸酯树脂组合物，包含以1重量份数至20重量份数的量的所
述亲水性添加剂。
6.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合物，其中，所述多元醇化合物的残基和所述聚异氰酸酯化合物的残基
以3:1至1:3的重量比混合。
7.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合物，其中，所述多元醇化合物包括选自由以下组成的组的一种或更多
种多元醇：基于聚醚的多元醇、基于聚酯的多元醇、基于聚内酯的多元醇、

\t基于聚烯烃的多元醇和基于蓖麻油的多元醇。
8.如权利要求1所述的用于中空纤维膜灌封剂的聚氨基甲酸酯树脂
组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴修炅，李观洙，金种杓，
申请(专利权)人：乐天化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR