一种己内酰胺改性聚砜膜制造技术

本发明专利技术公开了一种己内酰胺改性聚砜膜，其特征在于，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂5‑12份、溶剂50‑100份、聚苯胺纳米纤维3‑8份、活性炭纤维1‑4份、纳米氧化铈1‑2份、纳米氧化镧0.5‑2份、纳米碳酸钙2‑5份、纳米二氧化硅1‑4份、沸石1‑5份、醋酸纤维素0.3‑1.5份、交替型聚苯乙烯‑顺丁烯二酸酐共聚物1‑3份、丙烯酰胺2‑3.5份、丙烯腈‑丙烯酸‑N‑乙烯吡咯烷酮0.5‑3份。本发明专利技术提出的己内酰胺改性聚砜膜，其热稳定性能好，耐候性和抗污性能优异，水通量高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜材料
，尤其涉及一种己内酰胺改性聚砜膜。
技术介绍
聚砜类材料是一类应用广泛的膜材料，包括聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚砜等及其磺化或氯甲基化产物，它们具有优良的热稳定性、抗氧化性和优良的机械性能以及突出的分离性能，目前已被广泛应用于商品化微滤、超滤及反渗透与纳滤膜的支撑材料。由于聚砜的非亲水性质，与其它亲水性材料相比，存在通量低、污染速度较快的缺陷，限制了聚砜类膜材料的应用。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种己内酰胺改性聚砜膜，其热稳定性能好，耐候性和抗污性能优异，水通量高。本专利技术提出的一种己内酰胺改性聚砜膜，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂5-12份、溶剂50-100份、聚苯胺纳米纤维3-8份、活性炭纤维1-4份、纳米氧化铈1-2份、纳米氧化镧0.5-2份、纳米碳酸钙2-5份、纳米二氧化硅1-4份、沸石1-5份、醋酸纤维素0.3-1.5份、交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物1-3份、丙烯酰胺2-3.5份、丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮0.5-3份；其中，所述己内酰胺改性聚砜按照以下工艺进行制备：按重量份将100-200份己内酰胺加入反应容器中，加热到110-130℃后加入0.5-2份氢氧化钠，然后加入0.5-2份乙烯基三甲氧基硅烷，减压抽真空后保温反应50-120min，停止抽真空后加入30-50份聚砜，然后调节温度至130-150℃，搅拌至均匀分散，加入3-10份纳米氧化锌和3-10份酸化碳纳米管，抽真空后升温至155-165℃，加入3-10份六亚甲基二异氰酸酯搅拌均匀，并在155-165℃下保温反应20-45min，反应结束后自然冷却至室温得到所述己内酰胺改性聚砜。优选地，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂8-10份、溶剂65-80份、聚苯胺纳米纤维5-6.5份、活性炭纤维2.5-3.2份、纳米氧化铈1.3-1.7份、纳米氧化镧1.1-1.5份、纳米碳酸钙3.8-4.3份、纳米二氧化硅2.8-3.4份、沸石3.2-4份、醋酸纤维素1-1.3份、交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物1.8-2.5份、丙烯酰胺2.9-3.2份、丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮1.8-2.5份。优选地，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂8.5份、溶剂70份、聚苯胺纳米纤维6份、活性炭纤维3份、纳米氧化铈1.5份、纳米氧化镧1.4份、纳米碳酸钙4份、纳米二氧化硅3份、沸石3.7份、醋酸纤维素1.2份、交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物2.1份、丙烯酰胺3份、丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮2份。优选地，所述己内酰胺改性聚砜按照以下工艺进行制备：按重量份将145-160份己内酰胺加入反应容器中，加热到120-125℃后加入1-1.6份氢氧化钠，然后加入1-1.5份乙烯基三甲氧基硅烷，减压抽真空后保温反应80-90min，停止抽真空后加入38-45份聚砜，然后调节温度至138-145℃，搅拌至均匀分散，加入6.8-7.5份纳米氧化锌和5.8-7份酸化碳纳米管，抽真空后升温至160-163℃，加入5.8-6.5份六亚甲基二异氰酸酯搅拌均匀，并在160-165℃下保温反应38-42min，反应结束后自然冷却至室温得到所述己内酰胺改性聚砜。优选地，所述己内酰胺改性聚砜按照以下工艺进行制备：按重量份将150份己内酰胺加入反应容器中，加热到125℃后加入1.3份氢氧化钠，然后加入1.2份乙烯基三甲氧基硅烷，减压抽真空后保温反应85min，停止抽真空后加入40份聚砜，然后调节温度至142℃，搅拌至均匀分散，加入7份纳米氧化锌和6.5份酸化碳纳米管，抽真空后升温至160℃，加入6份六亚甲基二异氰酸酯搅拌均匀，并在162℃下保温反应40min，反应结束后自然冷却至室温得到所述己内酰胺改性聚砜。优选地，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-甲基吗啉N-氧化物水合物、二甲基甲酰胺中的一种或者多种的混合物。优选地，所述纳米氧化铈的平均粒径为15-30nm；纳米氧化镧的平均粒径为55-80nm；纳米碳酸钙的平均粒径为5-25nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为10-25nm。本专利技术中，在己内酰胺改性聚砜的制备过程中，首先加入了乙烯基三甲氧基硅烷，使其参与了己内酰胺的聚合，之后加入聚砜，聚砜主链与极性的己内酰胺产生氢键作用，从而使聚砜溶解在了己内酰胺的熔体中，提高了两者的相容性，之后加入纳米氧化锌和酸化碳纳米管，参与聚合的乙烯基三甲氧基硅烷对纳米氧化锌和酸化碳纳米管进行了修饰，之后加入的六亚甲基二异氰酸酯进一步对纳米氧化锌和酸化碳纳米管进行了修饰，提高了纳米氧化锌和酸化碳纳米管在体系中的分散性，得到了均匀的己内酰胺改性聚砜，将其用作膜的主料，得到的膜具有高的亲水性，同时因均匀分散了纳米氧化锌和酸化碳纳米管，赋予膜优异的抗菌性和耐热性；加入了全氟磺酸树脂与己内酰胺改性聚砜配合，通过控制两者的比例，使两者的性能协同，形成典型的类指状通孔结构，提高了膜的亲水性，同时也加快了膜制备过程的沉析率和分散率，导致膜孔隙率提高；加入了交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物对其进行改性，其中的顺丁烯二酸酐可以迁移到膜表面部分水解成-COOH基团，从而提高膜的亲水性，但是其在体系成膜的过程中，很易与体系中的高分子链缠绕，配合加入了纳米碳酸钙和纳米二氧化硅，-COOH基团能与纳米二氧化硅和纳米碳酸钙表面羟基间形成H-键，从而纳米碳酸钙和纳米二氧化硅粒子聚集在了共混膜表面，防止了交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物与体系中聚合物的缠绕，同时使膜表面高亲水，提高了膜的透水性恢复率；聚苯胺纳米纤维加入体系中，其分子链上增加了溶剂化的对阴离子，一方面增大了纳米纤维的自由体积，另一方面也会占据部分共混膜内部的通道，从而降低了膜的渗透性能，提高了膜的选择性能，且膜水洗后通量恢复率较高，污染阻力小，抗污染性能提高，与纳米氧化铈、纳米氧化镧、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、沸石、丙烯酰胺和丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮配合后，提高了膜的抗污染性能、抗化学腐蚀和微生物侵蚀能力，同时改善了膜的耐候性，并在提高膜的截留率的同时有效提高了膜的通量，使膜的水通量达到20.35L/(m2.h)以上，截留率达到96.48％以上，孔隙率达到66.31％以上，赋予复合膜良好的综合性能。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本专利技术提出的一种己内酰胺改性聚砜膜，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂12份、溶剂50份、聚苯胺纳米纤维8份、活性炭纤维1份、纳米氧化铈2份、纳米氧化镧0.5份、纳米碳酸钙5份、纳米二氧化硅4份、沸石1份、醋酸纤维素1.5份、交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物1份、丙烯酰胺3.5份、丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮0.5份；其中，所述己内酰胺改性聚砜按照以下工艺进行制备：按重量份将100份己内酰胺加入反应容器中，加热到130℃后加入0.5份氢氧化钠，然后加入2份乙烯基三甲氧基硅烷，减压抽真空后保温反应50min，停止抽真空后加入50份聚砜，然后调节温度至130℃，搅拌至均匀分散，加入10份纳米氧化锌和3份酸化碳纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种己内酰胺改性聚砜膜，其特征在于，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂5‑12份、溶剂50‑100份、聚苯胺纳米纤维3‑8份、活性炭纤维1‑4份、纳米氧化铈1‑2份、纳米氧化镧0.5‑2份、纳米碳酸钙2‑5份、纳米二氧化硅1‑4份、沸石1‑5份、醋酸纤维素0.3‑1.5份、交替型聚苯乙烯‑顺丁烯二酸酐共聚物1‑3份、丙烯酰胺2‑3.5份、丙烯腈‑丙烯酸‑N‑乙烯吡咯烷酮0.5‑3份；其中，所述己内酰胺改性聚砜按照以下工艺进行制备：按重量份将100‑200份己内酰胺加入反应容器中，加热到110‑130℃后加入0.5‑2份氢氧化钠，然后加入0.5‑2份乙烯基三甲氧基硅烷，减压抽真空后保温反应50‑120min，停止抽真空后加入30‑50份聚砜，然后调节温度至130‑150℃，搅拌至均匀分散，加入3‑10份纳米氧化锌和3‑10份酸化碳纳米管，抽真空后升温至155‑165℃，加入3‑10份六亚甲基二异氰酸酯搅拌均匀，并在155‑165℃下保温反应20‑45min，反应结束后自然冷却至室温得到所述己内酰胺改性聚砜。

【技术特征摘要】
1.一种己内酰胺改性聚砜膜，其特征在于，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂5-12份、溶剂50-100份、聚苯胺纳米纤维3-8份、活性炭纤维1-4份、纳米氧化铈1-2份、纳米氧化镧0.5-2份、纳米碳酸钙2-5份、纳米二氧化硅1-4份、沸石1-5份、醋酸纤维素0.3-1.5份、交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物1-3份、丙烯酰胺2-3.5份、丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮0.5-3份；其中，所述己内酰胺改性聚砜按照以下工艺进行制备：按重量份将100-200份己内酰胺加入反应容器中，加热到110-130℃后加入0.5-2份氢氧化钠，然后加入0.5-2份乙烯基三甲氧基硅烷，减压抽真空后保温反应50-120min，停止抽真空后加入30-50份聚砜，然后调节温度至130-150℃，搅拌至均匀分散，加入3-10份纳米氧化锌和3-10份酸化碳纳米管，抽真空后升温至155-165℃，加入3-10份六亚甲基二异氰酸酯搅拌均匀，并在155-165℃下保温反应20-45min，反应结束后自然冷却至室温得到所述己内酰胺改性聚砜。2.根据权利要求1所述己内酰胺改性聚砜膜，其特征在于，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂8-10份、溶剂65-80份、聚苯胺纳米纤维5-6.5份、活性炭纤维2.5-3.2份、纳米氧化铈1.3-1.7份、纳米氧化镧1.1-1.5份、纳米碳酸钙3.8-4.3份、纳米二氧化硅2.8-3.4份、沸石3.2-4份、醋酸纤维素1-1.3份、交替型聚苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物1.8-2.5份、丙烯酰胺2.9-3.2份、丙烯腈-丙烯酸-N-乙烯吡咯烷酮1.8-2.5份。3.根据权利要求1或2所述己内酰胺改性聚砜膜，其特征在于，其原料按重量份包括：己内酰胺改性聚砜100份、全氟磺酸树脂8.5份、溶剂70份、聚苯胺纳米纤维6份、活性炭纤维3份、纳米氧化铈1.5份、纳米氧化镧1.4份、纳米碳酸钙4份、纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏松，
申请(专利权)人：安庆市天虹新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34