一种带有聚烷氧基功能层的复合膜制造技术

技术编号:10243340 阅读:108 留言:0更新日期:2014-07-23 16:49
本发明专利技术涉及一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,属于膜材料制备领域。本发明专利技术利用界面聚合的方法,将聚烷氧基团引入复合膜表层,制备含有亲水烷氧基结构的复合膜表层。其特征在于将水溶性的哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、聚乙烯醇、四乙基五胺和聚乙烯亚胺中的一种或几种的混合水溶液,通过界面聚合与双端活性基衍生的聚烷氧基衍生物或其混合的有机溶液,在平板或中空纤维超滤膜表面发生缩聚,将亲水性聚烷氧基结构引入复合膜表面,改善复合膜表面的亲水性,提高膜材料的抗污染能力。该复合膜可以应用于脱除溶解于水中的有机或无机分子。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,属于膜材料制备领域。本专利技术利用界面聚合的方法,将聚烷氧基团引入复合膜表层,制备含有亲水烷氧基结构的复合膜表层。其特征在于将水溶性的哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、聚乙烯醇、四乙基五胺和聚乙烯亚胺中的一种或几种的混合水溶液,通过界面聚合与双端活性基衍生的聚烷氧基衍生物或其混合的有机溶液,在平板或中空纤维超滤膜表面发生缩聚,将亲水性聚烷氧基结构引入复合膜表面,改善复合膜表面的亲水性,提高膜材料的抗污染能力。该复合膜可以应用于脱除溶解于水中的有机或无机分子。【专利说明】一种带有聚烷氧基功能层的复合膜
本专利技术涉及一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,特别涉及一种用于水处理和化工分离过程的高分子有机膜。
技术介绍
通过界面聚合的方法在微滤支撑膜的表面涂覆一层聚酰胺功能层,可得到表层孔径更小的超滤膜或反渗透膜,是一种重要的复合膜制备方法。将水溶性单体涂覆至支撑膜表面,晾干后使溶于有机溶液的单体与已涂覆的二元胺单体发生反应,在膜表面形成致密的功能层,可用于脱盐和多种水处理领域。目前,界面聚合法所采用的水溶性单体多为线形脂肪胺、酯环胺或芳香胺,溶于有机溶液的单体多为芳香酰氯。制得的复合膜表层亲水性较差,易污染,污染后很难清洗和恢复,降低了使用寿命,提高了成本。在膜材料中引入亲水性基团,降低表面水接触角,可减轻和防止膜污染,是复合膜材料开发的主要研究方向。聚烷氧基衍生物的烃基链中交替存在氧元素,增加了链结构的极性,提高了链的亲水性。常见的聚乙氧和丙氧基等衍生物为双亲性结构,可用作非离子型表面活性剂,因而向复合膜中引入聚烷氧基衍生物会改善膜表面的亲水性。为提高界面聚合的反应活性,采用哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、聚乙烯醇、四乙基五胺和聚乙烯亚胺中的一种或几种的混合物作为水相单体,聚烷氧基衍生物及其混合物作为油相单体,在支撑膜表面聚合生成亲水性复合层,可提高膜表面亲水性能。经此法制备的复合膜功能层水接触角可比原支撑膜降低10°至15°。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足,制备一种表层带有聚烷氧基功能层的亲水性复合膜。本专利技术的技术方案概述如下:一种带有聚烷氧基功能层的复合膜。本专利技术所述的带有聚烷氧基功能层的复合膜,功能层的制备方法为通过含有聚烷氧基衍生物的有机溶液与质子化试剂的水溶液在支撑膜表面发生界面聚合获得交联结构的薄膜。有机溶液中包括一种或几种聚烷氧基衍生物(A),或其与均苯三甲酰氯或三异氰酸酯(BnB2)中的一种或几种混合的溶液。聚烷氧基衍生物的结构通式为:R1^^t)^r0l.rR2R3(A)η为I至25的整数X为I至5的整数其中R1和R2分别为酰氯基(-C0C1)、异氰酸酯基(-NC0)或异硫氰酸酯基(-NCS)中的一种,R1和R2可以相同或不同;R3通式为_CmH2m+1 (m为O至25的整数)。三异氰酸酯(B1, B2)的结构式分别是:【权利要求】1.一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,其特征在于复合膜结构包括高聚物微滤基膜和复合其表面的高聚物功能层;高聚物微滤基膜为聚砜、聚醚砜、聚醚醚铜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯中的一种或几种混合材质的微滤膜;高聚物功能层通过含有聚烷氧基衍生物的有机溶液与质子化试剂的水溶液在基膜表面聚合制备。2.根据权利要求书I所述一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,其特征是含有聚烷氧基衍生物的有机溶液中包括聚烷氧基衍生物、均苯三甲酰氯和三异氰酸酯(BJPB2)中的一种或几种混合配制的有机溶液。聚烷氧基衍生物的结构通式为(A): 3.根据权利要求书I所述一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,其特征是质子化试剂的水溶液包括哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、聚乙烯醇、四乙基五胺和聚乙烯亚胺中的一种或几种混合的水溶液。4.根据权利要求书I所述一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,其特征是配制有机溶液的溶剂包括正己烷、环己烷、乙醚、乙酸乙酯、甲苯和二甲苯中的一种或几种的混合物。【文档编号】B01D71/36GK103933870SQ201410192703【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日 【专利技术者】刘冬青, 靳进波, 张宇峰, 张单单, 赵新雨, 尹宇航 申请人:天津工业大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种带有聚烷氧基功能层的复合膜,其特征在于复合膜结构包括高聚物微滤基膜和复合其表面的高聚物功能层;高聚物微滤基膜为聚砜、聚醚砜、聚醚醚铜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯中的一种或几种混合材质的微滤膜;高聚物功能层通过含有聚烷氧基衍生物的有机溶液与质子化试剂的水溶液在基膜表面聚合制备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘冬青靳进波张宇峰张单单赵新雨尹宇航
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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