抗结垢过滤膜及其制备方法技术

本揭露内容提供一种抗结垢过滤膜，其是藉由包括以下试剂制备而成：以式(1)表示的聚醚酰亚胺以及以式(2)表示的聚醚胺交联剂。其中n为整数，且50≦n≦70。其中a、b及c为整数，且(a+c)≦b。本揭露的抗结垢过滤膜可达到良好的抗结垢效果，从而具有高过滤效率以及长使用寿命。效率以及长使用寿命。效率以及长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
抗结垢过滤膜及其制备方法


[0001]本揭露内容是有关于一种抗结垢过滤膜及其制备方法，且特别是有关于一种由经亲水性改质后的聚醚酰亚胺制备而成的抗结垢过滤膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于疏水过滤膜具有良好的热稳定性、化学稳定性及加工便利性，因此常被选用以作为工业用过滤膜。然而，各种污染物常因疏水过滤膜的低表面能而附着于疏水过滤膜的表面，从而结垢以导致膜孔堵塞，使得疏水过滤膜往往存在着过滤效率低及使用寿命短的问题。因此，如何在不影响过滤效率的前提下，提升过滤膜的抗结垢能力以提升过滤膜的使用寿命为业者积极研究的重要课题。

技术实现思路

[0003]本揭露内容提供一种抗结垢过滤膜以及其制备方法。本揭露的抗结垢过滤膜可达到良好的抗结垢效果，从而具有高过滤效率以及长使用寿命。
[0004]根据本揭露一些实施方式，一种抗结垢过滤膜藉由包括以下试剂制备而成：以式(1)表示的聚醚酰亚胺以及以式(2)表示的聚醚胺交联剂。式(1)及式(2)分别如下所示：式(1)，其中n为整数，且50≦n≦70。式(2)，其中a、b及c为整数，且(a+c)≦b。
[0005]在一些实施方式中，聚醚胺交联剂的平均分子量介于900g/mole至2000g/mole间。
[0006]在一些实施方式中，在聚醚胺交联剂中，(a+c)/b介于0.2至1.0间。
[0007]在一些实施方式中，抗结垢过滤膜的孔径介于10nm至100nm间。
[0008]在一些实施方式中，抗结垢过滤膜的表面与水的接触角介于55度至70度间。
[0009]根据本揭露另一些实施方式，一种抗结垢过滤膜的制备方法包括以下步骤。混合聚醚酰亚胺以及聚醚胺交联剂，以形成第一混合物，其中当聚醚酰亚胺以100重量份计时，聚醚胺交联剂的含量介于0.2重量份至10重量份间。对第一混合物进行热制程，以形成第二混合物，其中热制程的反应温度介于30℃至100℃间，且热制程的反应时间介于1.5小时至8小时间。对第二混合物进行成膜制程，以形成抗结垢过滤膜。
[0010]在一些实施方式中，第二混合物的粘度介于4000cP至10000cP间。
[0011]在一些实施方式中，成膜制程包括以下步骤。第二混合物涂布至基材的表面；以及进行相分离，以形成抗结垢过滤膜。
[0012]在一些实施方式中，成膜制程的涂布速率介于5m/min至20m/min间。
[0013]在一些实施方式中，成膜制程的涂布厚度介于10μm至100μm间。
[0014]根据本揭露上述实施方式，由于本揭露的抗结垢过滤膜是藉由使用特定的聚醚胺交联剂对特定的聚醚酰亚胺进行亲水性改质而制成，因此抗结垢过滤膜可具有一定程度的亲水性，从而于过滤期间达到良好的抗结垢效果。此外，通过适当地控制热制程的反应时间及反应温度，可提升后续涂布制程的便利性，以确保孔洞良好地成型于抗结垢过滤膜中，从而使本揭露的抗结垢过滤膜适用于各种尺寸等级的过滤系统。基于上述，本揭露的的抗结垢过滤膜具有高过滤效率以及长使用寿命。
附图说明
[0015]为让本揭露的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
[0016]图1绘示根据本揭露一些实施方式的抗结垢过滤膜的制备方法的流程图；
[0017]其中，符号说明：
[0018]S10～S30:步骤。
具体实施方式
[0019]以下将以图式揭露本揭露的多个实施方式，为明确地说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本揭露。也就是说，在本揭露部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的，因此不应用以限制本揭露。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。另外，为了便于读者观看，图式中各元件的尺寸并非依实际比例绘示。
[0020]在本文中，有时以键线式(skeleton formula)表示聚合物或基团的结构。这种表示法可省略碳原子、氢原子以及碳氢键。当然，结构式中有明确绘出原子或原子基团的，则以绘示者为准。
[0021]本揭露内容提供一种抗结垢过滤膜以及其制备方法。通过使用特定的聚醚酰亚胺以及聚醚胺交联剂来制备本揭露的抗结垢过滤膜，可使抗结垢过滤膜达到良好的抗结垢效果，从而具有高过滤效率以及长使用寿命。
[0022]图1绘示根据本揭露一些实施方式的抗结垢过滤膜的制备方法的流程图。抗结垢过滤膜的制备方法包括步骤S10、S20以及S30。在步骤S10中，混合聚醚酰亚胺以及聚醚胺交联剂，以形成第一混合物。在步骤S20中，对第一混合物进行热制程，以形成第二混合物。在步骤S30中，对第二混合物进行成膜制程，以形成抗结垢过滤膜。在以下叙述中，将进一步说明上述各步骤。
[0023]首先，进行步骤S10，将100重量份的聚醚酰亚胺及0.2重量份至10重量份聚醚胺交联剂均匀混合，以形成第一混合物。换句话说，在第一混合物中，当聚醚酰亚胺以100重量份计时，聚醚胺交联剂的含量介于0.2重量份至10重量份间。在一些实施方式中，可将聚醚酰亚胺及聚醚胺交联剂溶解于例如N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)的溶剂中，以利于聚醚酰亚胺与聚醚胺交联剂间的混合。举例而言，可先将聚醚酰亚胺溶于N
‑
甲基吡咯烷酮中以配置为20wt％的溶液，再将聚醚胺交联剂加入溶液中以形成第一混合物。
[0024]本揭露的聚醚酰亚胺具有以式(1)表示的分子结构，
式(1)，其中n为整数，且50≦n≦70。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺的比重可介于1.20至1.30间，以提升聚醚酰亚胺与聚醚胺交联剂间的混合均匀性，从而提升各试剂(例如，聚醚酰亚胺以及聚醚胺交联剂)于后续热制程期间的反应性。本揭露的聚醚酰亚胺具有一定程度的疏水性，适用于制备本揭露的抗结垢过滤膜。
[0025]本揭露的聚醚胺交联剂具有以式(2)表示的分子结构，式(2)，其中a、b及c为整数，且(a+c)≦b。换句话说，在聚醚胺交联剂中，聚乙二醇(PEG)嵌段的数量是大于或等于聚丙二醇(PPG)嵌段的数量。如此一来，聚醚胺交联剂可具有一定程度的亲水性，适用于对聚醚酰亚胺进行亲水性改质，从而使本揭露的抗结垢过滤膜达到良好的抗结垢效果。在一些实施方式中，在以式(2)表示的分子结构中，(a+c)/b可介于0.2至1.0间，且较佳是介于0.4至0.5间，以较佳地使本揭露的抗结垢过滤膜达到良好的抗结垢效果。在一些实施方式中，聚醚胺交联剂的平均分子量可介于900g/mole至2000g/mole间，以使聚醚胺交联剂于后续热制程期间具有良好的反应性，从而提升抗结垢过滤膜的良率，并可使得后续所形成抗结垢过滤膜适用于高温的环境。详细而言，当聚醚胺交联剂的平均分子量大于2000g/mole时，聚醚胺交联剂可能因过于粘稠而不利于在热制程期间进行反应；当聚醚胺交联剂的平均分子量小于900g/mole时，可能导致后续所形成的抗结垢过滤膜无法适用于高温的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗结垢过滤膜，其特征在于，藉由包括以下试剂制备而成：以式(1)表示的聚醚酰亚胺，式(1)，其中n为整数，且50≦n≦70；以及以式(2)表示的聚醚胺交联剂，式(2)，其中a、b及c为整数，且(a+c)≦b。2.如权利要求1所述的抗结垢过滤膜，其中所述聚醚胺交联剂的平均分子量介于900g/mole至2000g/mole间。3.如权利要求1所述的抗结垢过滤膜，其中在所述聚醚胺交联剂中，(a+c)/b介于0.2至1.0间。4.如权利要求1所述的抗结垢过滤膜，其中所述抗结垢过滤膜的孔径介于10nm至100nm间。5.如权利要求1所述的抗结垢过滤膜，其中所述抗结垢过滤膜的表面与水的接触角介于55度至70度间。6.一种抗结垢过滤膜的制备方法，其特征在于，包括：混合聚醚酰亚胺以及聚醚胺交联剂，以形成第一混合物，其中当所述聚醚酰亚胺以10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婉伶，周上智，林俊宏，
申请(专利权)人：财团法人纺织产业综合研究所，
类型：发明
国别省市：