采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，属于高分子领域、分离膜技术与膜材料领域。具体步骤包括：1)按照一定比例，配置含有醇、酯及其他添加剂的水溶液；2)将未改性分离膜浸泡在含有上述混合物的水溶液中；让混合物吸附在膜表面及膜本体；3)浸泡一定时间后，取出分离膜，在空气里中将膜晾干即得到亲水化的分离膜。利用聚酯+离子型亲水试剂的混合溶液对疏水型高分子分离膜进行表面涂覆，可有效提高膜的亲水性，从而提高通水量，本发明专利技术可替代已有膜本体改性或表面改性方法，能够快速、高效、低成本地提高疏水型高分子分离膜膜的通水量。

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.

【技术实现步骤摘要】
采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法
本专利技术涉及一种采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，属于高分子领域、分离膜技术与膜材料领域。
技术介绍
在废水处理方面，高分子分离膜材料分离技术的应用十分广泛，微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)都广泛使用高分子膜材料。但目前商业化的绝大部分的高分子膜材料本体均是疏水型的，因为材料本体疏水，无法正常进行过滤工作。因此亲水化改性是疏水性高分子分离膜的必然选择。最简单的亲水化改性方法是将分离膜浸泡在与水互溶，又与疏水性高分子亲和性强的溶剂(例如乙醇)中进行亲水化，优点是处理方法十分简单，缺点是膜要湿态保存，一旦溶剂或者水挥发掉，就会再次失去透水性，特别是一些膜裸露在外的膜元件中，想让膜湿态保存是及其困难的。重复利用时需要再浸泡。除此以外，更多的亲水化改性集中在对膜材料性能的改进中，主要从膜本体及膜表面两方面入手，前者是对铸膜液进行亲水化处理，后者则是通过在成品膜表面引入亲水基团进行亲水化处理。膜本体改性是通过将膜材料与亲水性聚合物或无机纳米材料共混，改善膜的亲水性能，例如中国专利CN101190401A与CN101264428A采用了聚偏氟乙烯与两亲性聚合物共混。该方法虽然提高膜的亲水性，但改变了膜材料本体材质，对于膜材料的其他性能有较大的影响；膜表面改性是引入一个亲水层到现有的膜表面，常用的方法有等离子体引发，高能辐照引发等方法，但这些方法都太复杂了，操作不易，成本太高，不利于商业化推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，该方法通过简单的操作就能够提高膜的亲水性能，并且制备出的膜能够重复利用。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的。采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；步骤二、将未改性高分子分离膜浸泡在步骤一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本体；然后将其取出即得到亲水化的高分子分离膜。所述的离子型亲水试剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种或两种以上的混合物。所述的醇类聚合物为聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙二醇中的任一种或它们的混合物。所述的酯类化合物为聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、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种或它们的混合物。所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为0.2％～1％。所述的酯类化合物的占水溶液质量浓度为1％～3％。所述的离子型亲水试剂占水溶液质量浓度为1％～3％。步骤二所述的浸泡时间为1小时～24小时。所述的高分子分离膜是平板式、卷式或中空纤维式的。所述的高分子分离膜是用熔融拉伸法、相转化法、或界面聚合法所制备的。所述的高分子分离膜是微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜。所述的高分子分离膜为聚乙烯(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)、醋酸纤维素(CA)、聚酰胺等(PI)。有益效果1、本专利技术利用具有两亲性的聚酯共混物，对高分子分离膜进行浸泡改性，该两亲性聚酯共混物亲水化效果好，能够高效、快速提高膜材料的通水量，可有效降低生产成本，而且操作简便，不易挥发，即使水份完全挥发掉，覆盖在膜表面及本体的共混物可快速的引导水份透过高分子分离膜，实现高分子分离膜的功能化，因此处理完成后可干燥保持膜产品，降低保存与运输成本。2、本专利技术用于处理废水处理时，能够快速重复利用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行进一步的说明，但是所述实施方式举例不构成对本专利技术的限制。实施例1将未改性的聚偏氟乙烯中空纤维膜，利用乙醇浸泡后，在湿态下测得纯水通量为600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；称取聚乙烯醇0.3g，聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯0.9g，十二烷基磺酸钠0.9g，加水配制成30g混合溶液。所述的离子型亲水试剂为十二烷基磺酸钠。所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为1％。所述的酯类化合物占水溶液的质量浓度为3％。所述的离子型亲水试剂占水溶液的质量浓度为3％。步骤二、将未改性的聚偏氟乙烯中空纤维膜浸泡在步骤一所得的水溶液中8小时，直至混合物吸附在膜表面及膜本体；然后取出分离膜即得到亲水化的聚偏氟乙烯中空纤维膜。测得纯水通量为700～800L/m2·h·0.1MPa。实施例2将未改性的聚砜多孔平板膜，利用乙醇浸泡后，在湿态下测得纯水通量为600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；称取乙烯-乙烯醇共聚物0.15g，聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯0.6g，十二烷基苯磺酸钠0.6g，加水配制成30g混合溶液。所述的离子型亲水试剂为十二烷基磺酸钠。所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为0.5％。所述的酯类化合物占水溶液的质量浓度为2％。所述的离子型亲水试剂占水溶液的质量浓度为2％。步骤二、将未改性的聚砜多孔平板膜浸泡在步骤一所得的水溶液中12小时，直至混合物吸附在膜表面及膜本体；然后取出分离膜即得到亲水化的聚砜多孔平板膜。测得纯水通量为700～750L/m2·h·0.1MPa。实施例3将未改性的聚丙烯腈卷式膜，利用乙醇浸泡后，在湿态下测得纯水通量为600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；称取聚乙二醇0.06g，，聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯0.3g，十二烷基磺酸钠0.3g，加水配制成30g混合溶液。所述的离子型亲水试剂为十二烷基硫酸钠。所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为0.2％。所述的酯类化合物占水溶液的质量浓度为1％。所述的离子型亲水试剂占水溶液的质量浓度为1％。步骤二、将未改性的聚丙烯腈卷式膜浸泡在步骤一所得的水溶液中8小时，直至混合物吸附在膜表面及膜本体；然后取出分离膜即得到亲水化的聚丙烯腈卷式膜。测得纯水通量为700～800L/m2·h·0.1MPa。实施例4将未改性的聚氯乙烯多孔平板膜，利用乙醇浸泡后，在湿态下测得纯水通量为600～700L/m2·h·0.1MPa。采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；称取乙烯-乙烯醇共聚物0.06g，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.6g，十二烷基磺酸钠0.9g，加水配制成30g混合溶液。所述的离子型亲水试剂为十二烷基磺酸钠。所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为0.2％。所述的酯类化合物占水溶液的质量浓度为2％。所述的离子型亲水试剂占水溶液的质量浓度为3％。步骤二、将未改性的聚氯乙烯多孔平板膜浸泡在步骤一所得的水溶液中20小时，直至混合物吸附在膜表面及膜本体本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为0.2％～1％；所述的酯类化合物占水溶液的质量浓度为1％～3％；所述的离子型亲水试剂占水溶液的质量浓度为1％～3％；步骤二、将未改性高分子分离膜浸泡在步骤一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本体；然后将其取出即得到亲水化的高分子分离膜。

【技术特征摘要】
1.采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、配置含有醇类聚合物、酯类化合物及离子型亲水试剂的水溶液；所述的醇类聚合物占水溶液的质量浓度为0.2％～1％；所述的酯类化合物占水溶液的质量浓度为1％～3％；所述的离子型亲水试剂占水溶液的质量浓度为1％～3％；步骤二、将未改性高分子分离膜浸泡在步骤一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本体；然后将其取出即得到亲水化的高分子分离膜。2.如权利要求1所述的采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，其特征在于：所述的离子型亲水试剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种或两种以上的混合物。3.如权利要求1所述的采用聚醇/酯共混物亲水化改性疏水型高分子分离膜的方法，其特征在于：所述的醇类聚合物为聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙二醇中的任一种或它们的混合物；所述的酯类化合物为聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、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种或它们的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，刘晓冬，李丽洁，黎胜富，俞青源，边帅帅，李仪，金韶华，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11