一种聚芳酯复合纳滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚芳酯复合纳滤膜及其制备方法，该方法包括：S100，提供基膜；S200，将腰果酚分子负载于所述基膜的表面，得到负载腰果酚分子的基膜；S300，将均苯三甲酰氯负载于所述负载腰果酚分子的基膜的表面；S400，使步骤S300处理后的基膜上的腰果酚分子和均苯三甲酰氯发生界面聚合反应，产生聚芳酯层，从而得到聚芳酯复合纳滤膜。本发明专利技术选用腰果酚代替传统的水相单体与有机相的均苯三甲酰氯进行界面聚合反应，使得制备的耐溶剂复合纳滤膜具有耐溶剂性和高分离性能。有耐溶剂性和高分离性能。有耐溶剂性和高分离性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚芳酯复合纳滤膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合膜
，尤其涉及一种聚芳酯复合纳滤膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，膜分离技术作为一门新兴的化工分离单元操作发展迅速。目前，大多数纳滤膜仅适用于水溶液体系，例如被广泛使用的美国FilmTec公司的NF系列纳滤膜、日本东丽公司的UTC系列商业纳滤膜，这些纳滤膜在水溶液体系中表现出优越的分离性能，但在有机体系中，由于聚合物与有机体系的相似相溶，而产生纳滤膜溶胀甚至溶解现象，造成分离性能的下降，耐溶剂纳滤膜以及纳滤技术开始受到越来越多的人关注和研究。
[0003]然而，目前商品化的耐溶剂纳滤膜绝大多数集中在聚酰胺复合纳滤膜，国际上目前最常见的耐溶剂纳滤膜有Koch系列、Starmem系列等，国内目前尚无商品化的耐溶剂纳滤膜。如何能够尽快扩大耐溶剂纳滤膜的使用范围，加快将实验室小试规模的良好结果放大到工业规模，是实现耐溶剂纳滤膜商品化的关键。无论是商用膜还是研究中所制备的耐溶剂纳滤膜，其耐溶剂性受溶剂影响很大，并不是对所有有机溶剂都适用，尤其是能够溶解大部分溶剂的非极性质子溶剂如DMF、DMSO等。另外，耐溶剂纳滤膜的分离性能还有待进一步提高，现有的商用膜在水体系里已经可以具有很大的通量和截留率，且能够长时间连续运行，但是在耐溶剂纳滤膜领域还没有一种膜能够得到与水体系相比拟的高通量，以聚酰胺为皮层的膜的渗透通量目前很难再有大幅度提升的空间。
[0004]为了解决市场上的耐溶剂纳滤膜存在通量低、不能在强极性溶剂使用等问题，在耐溶剂纳滤膜这一领域需要挖掘更多新颖的膜材料，制备性能更加优异的耐溶剂纳滤膜，使其能够真正地应用于工业化的有机液体分离。
[0005]因此，提供一种聚芳酯复合纳滤膜及其制备方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是现有的耐溶剂纳滤膜存在通量低、不能在强极性溶剂使用等问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种聚芳酯复合纳滤膜，包括基膜层和聚芳酯层。
[0008]优选地，聚芳酯层通过腰果酚分子和均苯三甲酰氯在所述基膜表面发生界面聚合反应形成。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供一种聚芳酯复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]S100，提供基膜；
[0011]S200，将腰果酚分子负载于所述基膜的表面，得到负载腰果酚分子的基膜；
[0012]S300，将均苯三甲酰氯负载于所述负载腰果酚分子的基膜的表面；
[0013]S400，使步骤S300处理后的基膜上的腰果酚分子和均苯三甲酰氯发生界面聚合反
应，产生聚芳酯层，从而得到聚芳酯复合纳滤膜。
[0014]优选地，将腰果酚分子负载于所述基膜的表面，具体包括以下步骤：
[0015]含有相转移催化剂的腰果酚水溶液与所述基膜的表面充分接触，其中，含有相转移催化剂的腰果酚水溶液包括腰果酚、水、强碱溶液和相转移催化剂，腰果酚水溶液的质量体积比为0.5％～2％，相转移催化剂为4-二甲氨基吡啶，4-二甲氨基吡啶在腰果酚水溶液中的质量体积比为腰果酚水溶液的质量体积比的0.6％。
[0016]优选地，所述将腰果酚分子负载于所述基膜的表面包括以下步骤：
[0017]使含有相转移催化剂的腰果酚水溶液与所述基膜的表面接触，优选地，所述含有相转移催化剂的腰果酚水溶液包括腰果酚、水、强碱和相转移催化剂，更优选地，腰果酚水溶液的质量体积比为0.5％～2％，相转移催化剂为4-二甲氨基吡啶，4-二甲氨基吡啶在腰果酚水溶液中的质量体积比为腰果酚水溶液的质量体积比的0.5-0.8％。
[0018]优选地，所述将均苯三甲酰氯负载于所述负载腰果酚分子的基膜的表面包括以下步骤：
[0019]使均苯三甲酰氯的正己烷溶液与所述负载腰果酚分子的基膜的表面接触，优选地，均苯三甲酰氯的正己烷溶液的质量体积比为0.1％～5％。
[0020]优选地，通过以下步骤获取基膜：将聚酰亚胺铸膜液涂布于无纺布上，经过固化得到基膜。
[0021]优选地，聚酰亚胺铸膜液包括聚酰亚胺颗粒、二氧化硅粉末和有机溶剂，优选地，聚酰亚胺的质量浓度为15％～30％、二氧化硅的质量浓度为0.1％～10％。
[0022]优选地，有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基甲酰胺中的一种或者几种。
[0023]优选地，在步骤S100与步骤S200之间，还包括以下步骤：
[0024]利用0.1mol/L～1mol/L的氢氧化钠溶液对基膜进行制孔处理，得到制孔处理后的基膜。
[0025]优选地，上述聚芳酯复合纳滤膜的制备方法，还包括以下步骤：
[0026]利用胺溶液对制孔处理后的基膜进行交联处理，优选地，胺溶液为C2-C7脂肪族二胺与C1-C4脂肪醇和/或水的混合物，更优选为己二胺的甲醇溶液或者乙二胺的水溶液。
[0027]本专利技术与现有技术相比具有以下的优点：
[0028]1.本专利技术选用腰果酚代替传统的水相单体与有机相的均苯三甲酰氯进行界面聚合反应，使得制备的耐溶剂复合纳滤膜为多孔耐溶剂膜材料，具有耐溶剂性和高分离性能，腰果酚为廉价易得的天然材料，无污染并且对人体友好，能够降低膜制备过程对人体的损害；
[0029]2.本专利技术在制膜的过程中添加二氧化硅粉末作为致孔剂，再通过氢氧化钠后处理工艺溶解聚酰亚胺基膜中的二氧化硅，从而在基膜内形成多孔结构，显著提升了膜渗透通量；
[0030]3.本专利技术制备工艺简单，容易实现。
[0031]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0032]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0033]图1为本专利技术的聚芳酯复合纳滤膜的制备流程。
具体实施方式
[0034]以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。
[0035]聚醚酰亚胺为聚醚酰亚胺P84颗粒购于：ULTEM1100，GE公司。
[0036]图1为本专利技术的聚芳酯复合纳滤膜的制备流程，参见图1，具体如下：第一步，制备聚酰亚胺铸膜液：将聚酰亚胺颗粒、二氧化硅粉末和有机溶剂混合，配制成聚酰亚胺的质量浓度为15％～30％、二氧化硅的质量浓度为0.1％～10％的混合溶液，在60℃搅拌该混合溶液4～10小时，静置冷却后，放入干燥器中脱泡24小时，制成聚酰亚胺铸膜液；第二步，制备基膜：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚芳酯复合纳滤膜，包括基膜层和聚芳酯层。2.根据权利要求1所述的聚芳酯复合纳滤膜，其特征在于，聚芳酯层通过腰果酚分子和均苯三甲酰氯在所述基膜表面发生界面聚合反应形成。3.一种聚芳酯复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S100，提供基膜；S200，将腰果酚分子负载于所述基膜的表面，得到负载腰果酚分子的基膜；S300，将均苯三甲酰氯负载于所述负载腰果酚分子的基膜的表面；S400，使步骤S300处理后的基膜上的腰果酚分子和均苯三甲酰氯发生界面聚合反应，产生聚芳酯层，从而得到聚芳酯复合纳滤膜。4.根据权利要求3所述的聚芳酯复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述将腰果酚分子负载于所述基膜的表面包括以下步骤：使含有相转移催化剂的腰果酚水溶液与所述基膜的表面接触，优选地，所述含有相转移催化剂的腰果酚水溶液包括腰果酚、水、强碱和相转移催化剂，更优选地，腰果酚水溶液的质量体积比为0.5％～2％，相转移催化剂为4-二甲氨基吡啶，4-二甲氨基吡啶在腰果酚水溶液中的质量体积比为腰果酚水溶液的质量体积比的0.5-0.8％。5.根据权利要求3或4所述的聚芳酯复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述将均苯三甲酰氯负载于所述负载腰果酚分子的基膜的表面包括以下步骤：使均苯三...

【专利技术属性】
技术研发人员：周阿洋，郑建东，汪翠萍，汤洋，孙娜娜，孙绘玉，胡洁，程明霞，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：