【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机高分子材料，尤其涉及一种抗污染超滤膜及其制备方法。
技术介绍
1、超滤膜是一种介于纳滤膜与微滤膜之间的微孔过滤膜，主要分离对象为蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒，由于在使用过程中没有相转移，无需添加任何有毒有害的化学物质而被广泛应用于污水处理、海水淡化、食品加工、生物医药、生物工程、化工等领域。
2、在超滤膜使用过程中，各类污染物的沉积或吸附会导致膜通量严重下降，需要频繁清洗，易造成超滤系统膜元件使用寿命的降低，增加系统的运行成本，从而限制超滤膜更为广泛的应用。因此，提高超滤膜的抗污染能力是现有技术迫切需要解决的问题之一。
3、目前超滤膜的膜材质主要有pvdf、pes、ps、pvc、pan、pp等。众多材料中，pes(聚醚砜)具有出色的化学性能、热稳定性和高机械强度，利用pes超滤膜分离有机污染物不仅效率高、成本低而且无二次污染物的产生，环保可靠。然而，聚醚砜超滤膜疏水性强，抗污染性差，容易在膜表面形成泥饼层，堵塞膜孔，形成溶度极差，导致膜通量严重下降，这大大阻碍了聚醚砜超滤膜在实际膜分离领域的应用。
4、为了解决上述问题，授权公告号为cn110449036b的中国专利技术专利公开了一种抗污染超滤膜的制备方法，通过将改性纳米氧化镧、改性纳米氧化铈加入至成膜材料中，改性纳米氧化镧和改性纳米氧化铈具有很大的比表面积，可以改善超滤膜的性能，且氧化镧、氧化铈均为稀土氧化物，将其应用于超滤膜中可极大提高超滤膜的纯水通量且通量恢复率高，实验表明，通过加入改性纳米氧化镧、改性纳米
5、因此，开发一种抗污染性能好，纯水通量足，bsa截留率高的抗污染超滤膜及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进超滤膜领域的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种抗污染性能好，纯水通量足，bsa截留率高的抗污染超滤膜及其制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种抗污染超滤膜，包括如下按重量份计的原料制成：亲水性改性聚醚砜80份、偶联剂2-4份、al-nb-sc-o-te 3-5份、添加剂15-25份、聚乙二醇二丙烯酸酯5-8份、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐2-4份、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐3-5份；所述亲水性改性聚醚砜为三羟甲基氨基甲烷乙磺酸改性聚醚砜。
3、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。
4、优选的，所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮k-30、聚乙烯吡咯烷酮k-17、聚乙烯吡咯烷酮k-60、聚乙二醇200、聚乙二醇400中的任意一种。
5、优选的，所述聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量为400。
6、优选的，所述亲水性改性聚醚砜的制备方法，包括如下步骤：将聚醚砜、多聚磷酸、五氧化二磷、三羟甲基氨基甲烷乙磺酸加入到装有二甲亚砜的带有回流装置的反应釜中，在175-183℃下搅拌反应6-10h，后旋蒸除去溶剂，用水洗涤产物3-6次，最后置于真空干燥箱90-100℃下干燥至恒重，得到亲水性改性聚醚砜。
7、优选的，所述聚醚砜、多聚磷酸、五氧化二磷、三羟甲基氨基甲烷乙磺酸、二甲亚砜的质量比为3:(0.1-0.3):(0.3-0.5):(0.5-1):(10-16)。
8、优选的，所述聚醚砜为索尔维(苏威)提供的牌号为3000mp的聚醚砜。
9、优选的，所述al-nb-sc-o-te的制备方法，包括如下步骤：将铝源、铌源、钪源和碲源分散于醇溶剂中，搅拌均匀后，缓慢加入醋酸钠，再剧烈搅拌2h后，将混合物转移到聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在190-222℃下反应12-24h；冷却后经无水乙醇反复洗涤，在80-90℃的真空干燥箱中干燥至恒重，研磨过400-800目筛，再在600-800℃下煅烧5-8h。
10、优选的，所述铝源、铌源、钪源、碲源、醇溶剂、醋酸钠的质量比为1:(0.05～0.1):(0.01～0.03):0.003:(10～20):3。
11、优选的，所述铝源为氯化铝、硝酸铝中的至少一种；所述铌源为氯化铌、硝酸铌中的至少一种；所述钪源为硝酸钪；所述碲源为碲酸钠。
12、优选的，所述醇溶剂为乙醇、乙二醇、正丁醇中的至少一种。
13、本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述抗污染超滤膜的制备方法，包括如下步骤：
14、步骤s1、将亲水性改性聚醚砜、偶联剂、al-nb-sc-o-te和添加剂混合，得到混合物料，将混合物料加入有机溶剂中，加热搅拌4-6小时，配制成铸膜液；
15、步骤s2、将经过步骤s1配制的铸膜液静置脱泡后刮膜，再放入65～75℃的去离子水凝固浴中，成膜后用去离子水清洗，自然晾干，得到初生膜；
16、步骤s3、将将聚乙二醇二丙烯酸酯、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐和1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐依次加入水中，分散均匀后，得到分散液；接着将初生膜浸泡在分散液中，在氮气气氛下采用60co-γ射线源进行辐照，后依次经过洗涤、干燥，得到抗污染超滤膜。
17、优选的，步骤s1中所述混合物料、有机溶剂的质量比为1:(6-10)。
18、优选的，所述有机溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
19、优选的，步骤s1中所述加热搅拌的温度为60-80℃。
20、优选的，步骤s3中所述聚乙二醇二丙烯酸酯、水的质量比为1:(5-8)。
21、优选的，步骤s3中所述辐照是在室温下进行的，辐照剂量率为10～430gy/min，辐照剂量为10～70kgy。
22、由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：
23、(1)本专利技术公开的抗污染超滤膜的制备方法，采用常规设备和操作即可实现，资金投入少，耗能低，制备效率和成品合格率高，适于工业化生产，具有较高的推广应用价值。
24、(2)本专利技术公开的抗污染超滤膜，包括如下按重量份计的原料制成：亲水性改性聚醚砜80份、偶联剂2-4份、al-nb-sc-o-te 3-5份、添加剂15-25份、聚乙二醇二丙烯酸酯5-8份、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗污染超滤膜，其特征在于，包括如下按重量份计的原料制成：亲水性改性聚醚砜80份、偶联剂2-4份、Al-Nb-Sc-O-Te 3-5份、添加剂15-25份、聚乙二醇二丙烯酸酯5-8份、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐2-4份、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐3-5份；所述亲水性改性聚醚砜为三羟甲基氨基甲烷乙磺酸改性聚醚砜。
2.根据权利要求1所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种；所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮K-30、聚乙烯吡咯烷酮K-17、聚乙烯吡咯烷酮K-60、聚乙二醇200、聚乙二醇400中的任意一种；所述聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量为400。
3.根据权利要求1所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述亲水性改性聚醚砜的制备方法，包括如下步骤：将聚醚砜、多聚磷酸、五氧化二磷、三羟甲基氨基甲烷乙磺酸加入到装有二甲亚砜的带有回流装置的反应釜中，在175-183℃下搅拌反应6-10h，后旋蒸除去溶剂，用水洗涤产物3-6次，最
4.根据权利要求3所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述聚醚砜、多聚磷酸、五氧化二磷、三羟甲基氨基甲烷乙磺酸、二甲亚砜的质量比为3:(0.1-0.3):(0.3-0.5):(0.5-1):(10-16)；所述聚醚砜选自牌号为3000MP的聚醚砜。
5.根据权利要求1所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述Al-Nb-Sc-O-Te的制备方法，包括如下步骤：将铝源、铌源、钪源和碲源分散于醇溶剂中，搅拌均匀后，缓慢加入醋酸钠，再剧烈搅拌2h后，将混合物转移到聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在190-222℃下反应12-24h；冷却后经无水乙醇反复洗涤，在80-90℃的真空干燥箱中干燥至恒重，研磨过400-800目筛，再在600-800℃下煅烧5-8h。
6.根据权利要求5所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述铝源、铌源、钪源、碲源、醇溶剂、醋酸钠的质量比为1:(0.05～0.1):(0.01～0.03):0.003:(10～20):3。
7.根据权利要求5所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述铝源为氯化铝、硝酸铝中的至少一种；所述铌源为氯化铌、硝酸铌中的至少一种；所述钪源为硝酸钪；所述碲源为碲酸钠；所述醇溶剂为乙醇、乙二醇、正丁醇中的至少一种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述抗污染超滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述抗污染超滤膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述混合物料、有机溶剂的质量比为1:(6-10)；所述有机溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；步骤S1中所述加热搅拌的温度为60-80℃。
10.根据权利要求8所述抗污染超滤膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述聚乙二醇二丙烯酸酯、水的质量比为1:(5-8)；步骤S3中所述辐照是在室温下进行的，辐照剂量率为10～430Gy/min，辐照剂量为10～70kGy。
...【技术特征摘要】
1.一种抗污染超滤膜，其特征在于，包括如下按重量份计的原料制成：亲水性改性聚醚砜80份、偶联剂2-4份、al-nb-sc-o-te 3-5份、添加剂15-25份、聚乙二醇二丙烯酸酯5-8份、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐2-4份、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐3-5份；所述亲水性改性聚醚砜为三羟甲基氨基甲烷乙磺酸改性聚醚砜。
2.根据权利要求1所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种；所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮k-30、聚乙烯吡咯烷酮k-17、聚乙烯吡咯烷酮k-60、聚乙二醇200、聚乙二醇400中的任意一种；所述聚乙二醇二丙烯酸酯的数均分子量为400。
3.根据权利要求1所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述亲水性改性聚醚砜的制备方法，包括如下步骤：将聚醚砜、多聚磷酸、五氧化二磷、三羟甲基氨基甲烷乙磺酸加入到装有二甲亚砜的带有回流装置的反应釜中，在175-183℃下搅拌反应6-10h，后旋蒸除去溶剂，用水洗涤产物3-6次，最后置于真空干燥箱90-100℃下干燥至恒重，得到亲水性改性聚醚砜。
4.根据权利要求3所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所述聚醚砜、多聚磷酸、五氧化二磷、三羟甲基氨基甲烷乙磺酸、二甲亚砜的质量比为3:(0.1-0.3):(0.3-0.5):(0.5-1):(10-16)；所述聚醚砜选自牌号为3000mp的聚醚砜。
5.根据权利要求1所述的抗污染超滤膜，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王逢，王坤，
申请(专利权)人：上海格氏流体设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。