一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法技术

本发明专利技术特别涉及一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法，属于聚砜膜技术领域，首先在二氧化钛纳米管表面接枝卤素作为引发剂，通过表面原子转移自由基聚合(SI

【技术实现步骤摘要】
一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚砜膜
，特别涉及一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚砜(PSF)是一种略带琥珀色的非晶型聚合物，它具有冲击强度高、无毒、热稳定性好、抗老化性强、耐腐蚀、加工性良好等诸多优点，使其在电子电器、食品、航空、医疗等领域都具有广泛的应用前景。由于其在极性溶剂中也具有良好的溶解性，因此PSF也成为一种重要的膜材料，但PSF自身的一些固有性质限制了其在膜领域的发展与应用。如PSF具有极强的疏水性，导致所制备的聚砜膜在水处理过程中极易在表面吸附污染物，造成膜内部孔隙的堵塞，从而使得膜的选择性降低和通量衰减，这也成为制约其发展的主要阻碍并极大限制了聚砜膜的发展与应用。因此，有必要对聚砜膜亲水改性来提高膜的抗污染能力，以降低生产成本和使用成本，使聚砜膜的应用范围更广阔。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法，以解决目前聚砜膜的亲水性不高的问题。
[0004]本专利技术实施例提供了一种改性二氧化钛纳米管的制备方法，所述方法包括：
[0005]在二氧化钛纳米管表面接枝卤素，得到引发剂；
[0006]在所述引发剂表面修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，后进行叠氮化处理，得到叠氮化的二氧化钛纳米管；
[0007]把聚乙二醇单甲醚接枝接到叠氮化的所述二氧化钛纳米管的表面，得到改性二氧化钛纳米管。
[0008]可选的，所述在所述引发剂表面修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中，采用原子转移自由基聚合的方法进行修饰。
[0009]可选的，所述叠氮化处理具体包括，利用叠氮试剂在修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯后的所述引发剂表面进行叠氮化处理。
[0010]可选的，所述把聚乙二醇单甲醚接枝到叠氮化的所述二氧化钛纳米管的表面中，采用叠氮
‑
炔环加成反应进行接枝。
[0011]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种改性二氧化钛纳米管，所述改性二氧化钛纳米管采用如上所述的改性二氧化钛纳米管的制备方法制得。
[0012]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种聚砜杂化膜，所述聚砜杂化膜的原料包括聚砜材料和如上所述的改性二氧化钛纳米管。
[0013]可选的，所述改性二氧化钛纳米管的质量用量占所述聚砜材料的质量用量的0.5％
‑
5％。
[0014]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种如上所述的聚砜杂化膜的制备方
法，所述方法包括：
[0015]把改性二氧化钛纳米管和聚砜材料溶于溶剂，得到铸膜液；
[0016]把所述铸膜液进行刮膜，后进行凝固，得到聚砜杂化膜。
[0017]可选的，所述刮膜的刮膜速率为2
‑
4cm/s。
[0018]可选的，所述改性二氧化钛纳米管的质量用量占所述聚砜材料的质量用量的0.5％
‑
5％。
[0019]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0020]本专利技术实施例提供的聚砜杂化膜，通过将改性二氧化钛纳米管和聚砜材料进行复合制膜，使得杂化膜接触角更小，亲水性能更高，提高膜的抗污染能力。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
[0024]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0025]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0026]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0027]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0028]申请人在专利技术过程中发现：目前，针对聚砜膜的亲水改性主要分为2大类：表面改性和基体改性。表面改性是通过表面涂覆、表面接枝等方法在膜表面引入亲水基团来改善亲水性能；基体改性主要是通过在膜材料本体改性或共混改性的方法提高膜材料的亲水性能。
[0029]1、表面改性：
[0030](1)表面涂覆：通过旋涂或浸泡的方式，将改性剂涂覆在膜表面而达到改性的目的，改性剂包括有机物和无机物。
[0031](2)表面接枝：首先通过化学或物理的方法，如化学反应、等离子体处理、紫外光辐照等，在膜表面产生反应活性点，然后利用这些活性点引发亲水性单体在膜表面和膜孔内
接枝聚合，形成以共价键相连的亲水层，以提高膜的亲水性。
[0032]2、基体改性：
[0033](1)本体改性：主要有磺化和锂化两种方法，磺化法是通过磺化试剂有浓硫酸、发烟硫酸等对聚砜材料进行处理；锂化法利用锂化试剂对聚砜进行锂化处理，再将锂化聚砜与合适的亲电子试剂进一步反应，可在聚砜分子中引入—COOH和—CH2OH基团，提高膜材料的亲水性和反应活性。
[0034](2)共混改性：聚砜与其他具有亲水性的聚合物共混，再通过制膜工艺制膜。这种方法简单有效，制备的改性膜不仅有膜材料本身的性能，又有添加剂的功能特性，有效地扩大了聚砜膜的应用范围。
[0035]表面涂覆虽然操作简单、初期效果良好，但形成的亲水层易从高分子膜表面脱落，改性效果持久性差；本体改性改性彻底，且改性效果明显而又长久，并且制备的膜均匀，这种方法也存在一定的弊端，例如容易导致膜材料机械性能下降等；共混改性由于聚合物间的相容性问题以及无机粒子在有机相中的分散性等问题会影响共混膜的机械性能。
[0036]本申请将表面改性与共混改性相结合，对无机材料进行表面改性来增加无机材料与聚砜材料的相容性，无机材料的亲水性能提高也会改善聚砜杂化膜的亲水性能。
[0037]具体而言，通过改善聚砜膜的亲水性能从而提高膜的抗污染能力。通常二氧化钛纳米管因粒子尺寸小，比表面较大，容易通过范德华力和氢键作用团聚在一起，导致不能均匀分散在铸膜液中，因此要对其进行改性以增加其与在聚砜膜中的相容性。首先在二氧化钛纳米管表面接枝卤素作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性二氧化钛纳米管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在二氧化钛纳米管表面接枝卤素，得到引发剂；在所述引发剂表面修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，后进行叠氮化处理，得到叠氮化的二氧化钛纳米管；把聚乙二醇单甲醚接枝接到叠氮化的所述二氧化钛纳米管的表面，得到改性二氧化钛纳米管。2.根据权利要求1所述的改性二氧化钛纳米管的制备方法，其特征在于，所述在所述引发剂表面修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中，采用原子转移自由基聚合的方法进行修饰。3.根据权利要求1所述的改性二氧化钛纳米管的制备方法，其特征在于，所述叠氮化处理具体包括，利用叠氮试剂在修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯后的所述引发剂表面进行叠氮化处理。4.根据权利要求1所述的改性二氧化钛纳米管的制备方法，其特征在于，所述把聚乙二醇单甲醚接枝到叠氮化的所述二氧化钛纳米管的表面中，采用叠氮
‑
炔环加成反应进行接枝。5.一种改性二氧化钛纳米管，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良，于冉，张东宝，乐泽伟，陈荣强，张建，邵彩萍，
申请(专利权)人：宁夏清研高分子新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：