一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法，它包括以下步骤:分别称取一定量的亲水性单体和甲基丙烯酸烯丙酯溶于甲醇溶剂中，随后加入引发剂，密封氮气保护，在水浴锅中搅拌反应，然后在乙醚溶液中沉淀分离预聚物，并用甲醇和乙醚进行多次洗涤，再在真空烘箱中干燥，得到预聚物；将上述所合成的预聚物溶于甲醇中，并加入交联剂和光引发剂形成刮膜液，用刮刀刮涂覆无纺布上，立即放入紫外光下辐照交联，并在常温下干燥保存备用。该方法操作简单，反应条件温和，能耗低，且所制备的复合改性无纺布具有优异的亲水性及抗蛋白污染性能，不易造成二次污染，改性效果持久。

【技术实现步骤摘要】
一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法
本专利技术涉及一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法。
技术介绍
无纺布是二十一世纪以来国际上涌现出的新型过滤介质,在膜分离技术中的应用越来越成熟。尤其是聚丙烯无纺布，具有孔隙率高、价格经济、高比表面积及优良的空间结构等特点，使其成为分离材料的热选。但是，聚丙烯无纺布表面单一的物化性质和强疏水性特点，导致其过滤时润湿性差，水接触角较大及水通量小；其次，由于其表面缺少必要的功能吸附位点，对水中污染物尤其是蛋白质的吸附能力有限，最终易造成蛋白质在膜表面沉积，形成不可逆污染，这些问题不仅严重影响膜的分离效果及通量，也限制了膜的进一步推广应用。目前对于无纺布的亲水化、抗污染改性，主要手段有表面涂覆、静电自组装、表面接枝等。但上述方法存在改性效果难以持久或改性步骤繁琐等缺点。
技术实现思路
针对现有改性技术中存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种操作简单、实验条件温和、以紫外辐照法制备以无纺布为基体交联改性复合膜的方法。所述的一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将亲水性单体、甲基丙烯酸烯丙酯溶于甲醇中形成溶液，加入引发剂偶氮二异丁腈，密封并在氮气保护下，在50-70℃水浴锅中反应6-10h，反应结束后在乙醚中沉淀，沉淀物在60℃真空烘箱中干燥10-13h，得到预聚物，预聚物的结构式如反应方程式所示，预聚物中m:n=20-200：1；2）将步骤1）所得预聚物溶于甲醇，并加入交联剂和光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入0.1-3µW/cm2紫外光下照射30s-300s进行交联，常温下干燥，储存，得到无纺布为基体交联改性复合膜。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤1）中亲水性单体与甲基丙烯酸烯丙酯的投料质量比为20-200:1。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤1）中亲水性单体、甲基丙烯酸烯丙酯溶于甲醇形成的溶液中，亲水性单体和甲基丙烯酸烯丙酯在溶液中的质量分数为10%-30%。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤1）中加入引发剂偶氮二异丁腈的投料质量百分比占溶质质量的1wt.‰-5wt.‰。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤2）中预聚物的甲醇溶液中，预聚物的质量浓度为10wt.%-50wt.%。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜膜的制备方法，其特征在于步骤2）中交联剂的投料量为预聚物质量的1wt.‰-10wt.‰。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤2）中光引发剂安息香二甲醚的投料量为预聚物质量的5wt.‰-15wt.‰。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤1）中所述亲水性单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯吡咯烷酮、丙烯酸或丙烯酰胺中的任意一种。所述的一种以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，其特征在于步骤2）中所述交联剂为端基为巯基的二硫醇化合物，所述端基为巯基的二硫醇化合物包括3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、(巯基乙酸)-1,4-丁二酯或1,10-癸二硫醇。本专利技术的反应方程式如下：通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的以无纺布为基体交联改性复合膜的制备方法，不仅操作简单、实验条件温和、能耗低、效率高，而且得到的交联改性复合膜具有优异的亲水性及抗蛋白污染性，其改性效果持久稳定，不易造成二次污染等优点，该交联改性复合膜具有优异的亲水性，其接触角在20°左右，通过三次循环稳定性实验（蛋白质BSA过滤->水过滤为一次循环），表明改性膜可以维持在较高的通量恢复水平,改性复合膜纯水通量保持在85%以上,不可逆污染指数在10%以下,结果表明改性膜能够有效降低不可逆污染,具有良好的通量恢复性能。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例11)分别称取13g甲基丙烯酸羟乙酯、0.126g甲基丙烯酸烯丙酯，溶于52.5g甲醇中，随后加入16.4mg的引发剂偶氮二异丁腈，密封氮气保护，在60℃水浴锅中反应6h后，在乙醚中沉淀，在60℃真空烘箱中干燥12h，得到预聚物；2）称取2g预聚物溶于4.7g甲醇中，并加入15.3mg交联剂3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇和21.4mg光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用200μｍ刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入2µW/cm2紫外光下照射300s，常温下干燥保存。实施例21)分别称取13g甲基丙烯酸羟乙酯、0.21g甲基丙烯酸烯丙酯，溶于52.8g甲醇中，随后加入16.4mg的引发剂偶氮二异丁腈，密封氮气保护，在60℃水浴锅中反应8h后，在乙醚中沉淀，在60℃真空烘箱中干燥12h，得到预聚物；2）称取2g预聚物溶于4.7g甲醇中，并加入25.2mg交联剂3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇和35.5mg光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用200μｍ刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入2µW/cm2紫外光下照射300s，常温下干燥保存。实施例31)分别称取13g甲基丙烯酸羟乙酯、0.63g甲基丙烯酸烯丙酯，溶于54.5g甲醇中，随后加入16.4mg的引发剂偶氮二异丁腈，密封氮气保护，在60℃水浴锅中反应10h后，在乙醚中沉淀，在60℃真空烘箱中干燥12h，得到预聚物；2）称取2g预聚物溶于4.7g甲醇中，并加入73.5mg交联剂3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇和0.1g光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用200μｍ刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入2µW/cm2紫外光下照射300s，常温下干燥保存。实施例41)分别称取7.2g甲基丙烯酸羟乙酯、0.126g甲基丙烯酸烯丙酯，溶于52.5g甲醇中，随后加入16.4mg的引发剂偶氮二异丁腈，密封氮气保护，在60℃水浴锅中反应8h后，在乙醚中沉淀，在60℃真空烘箱中干燥12h，得到预聚物；2）称取2g预聚物溶于8g甲醇中，并加入15.3mg交联剂3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇和21.4mg光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用200μｍ刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入2µW/cm2紫外光下照射300s，常温下干燥保存。实施例51)分别称取11g乙烯吡咯烷酮、0.126g甲基丙烯酸烯丙酯，溶于52.5g甲醇中，随后加入16.4mg的引发剂偶氮二异丁腈，密封氮气保护，在60℃水浴锅中反应10h后，在乙醚中沉淀，在60℃真空烘箱中干燥12h，得到预聚物；2）称取2g预聚物溶于3g甲醇中，并加入15.3mg交联剂3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇和21.4mg光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用200μｍ刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入2µW/cm2紫外光下照射300s，常温下干燥保存。本专利技术得到的交联改性复合膜具有优异的亲水性及抗蛋白污染性，其改性效果持久稳定，不易造成二次污染等优点，该交联改性复合膜具有优异的亲水性，其接触角在20°左右，通过三次循环稳定性实验（蛋白质BSA过滤->水过滤为一次循环），表明改性膜可以维持在较高的通量恢复水平,改性复合膜纯水通量保持在85%以上,不可逆污染指数在10%以下,结果表明改性膜能够有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将亲水性单体、甲基丙烯酸烯丙酯溶于甲醇中形成溶液，加入引发剂偶氮二异丁腈，密封并在氮气保护下，在50‑70℃水浴锅中反应6‑10h，反应结束后在乙醚中沉淀，沉淀物在60℃真空烘箱中干燥10‑13h，得到预聚物；2）将步骤1）所得预聚物溶于甲醇，并加入交联剂和光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入0.1‑3µW/cm2紫外光下照射30s‑300s进行交联，常温下干燥，储存，得到无纺布为基体交联改性复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种以无纺布为基体交联改性膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将亲水性单体、甲基丙烯酸烯丙酯溶于甲醇中形成溶液，加入引发剂偶氮二异丁腈，密封并在氮气保护下，在50-70℃水浴锅中反应6-10h，反应结束后在乙醚中沉淀，沉淀物在60℃真空烘箱中干燥10-13h，得到预聚物，亲水性单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯吡咯烷酮、丙烯酸或丙烯酰胺中的任意一种；2）将步骤1）所得预聚物溶于甲醇，并加入交联剂和光引发剂安息香二甲醚形成刮膜液，用刮刀刮涂覆在无纺布上，立即放入0.1-3µW/cm2紫外光下照射30s-300s进行交联，常温下干燥，储存，得到无纺布为基体交联改性复合膜，预聚物的甲醇溶液中，预聚物的质量浓度为10wt.%-50wt.%，所述交联剂为端基为巯基的二硫醇化合物，所述端基为巯基的二硫醇化合物包括3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、(巯基乙酸)-1,4-丁二酯或1,10-癸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：费正东，朱雅芝，王涛，范萍，陈枫，钟明强，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33