一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜制造技术

本发明专利技术公开了一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，所述的微孔滤膜是由抗腐蚀的有机聚合物聚钛氧烷、粘合剂、溶剂、基膜材料组成，所述的基膜材料是由聚酰胺纤维和玻璃纤维按照常规工艺制成的，所述的微孔滤膜主要是对酸性腐蚀的水性或油性的液体起过滤作用，尤其是在工业生产中的强酸应用环节，可有效的降低液体中的固体颗粒或悬浮物，抗腐蚀性好，使用寿命长，可重复回收使用，且制备工艺简单，可依据不同的工业系统制成多种形状的过滤设备，有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液体过滤
，具体来讲是一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜。
技术介绍
膜过滤技术是指以压力为推动力的膜分离技术又称为膜过滤技术，它是深度水处理的一种高级手段，根据膜选择性的不同，可分为反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微滤(MF)等。膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。微滤膜(MF)过滤技术是筛分过程，属于精密过滤的一种。它可以分为表面型和深层型两类。微滤操作有无流动和错流过滤两种形式，前者类型的膜应用于稀料液和小规模应用，滤芯大多为一次性。后者又称切线流操作或叉流过滤，适应于工业大规模应用，这类膜的特点是需要周期性的在线清洗、再生以恢复膜的过滤性能。微滤是一种以静压差作为推动力，利用膜的筛分作用进行过滤分离的膜技术之一，微微孔滤膜的特点是其中整齐、均匀的多孔结构设计，在静压差的作用之下小于膜孔的粒子将会通过微孔滤膜，比膜孔大的粒子则被拦截在微孔滤膜的表面，从而实现有效的分离。近些年随着高科技的工业化不断发展，微滤已经成为制药工业的除菌过滤澄清、电子工业集成电路生产用水、城市污水处理、废水处理前的预处理等工业领域不可缺失的一部分，但是由于需要微滤的液体成分复杂，化学性质多样化，特别是工业生产中酸性物质的广泛运用，致使液体具有强的酸性和腐蚀性，在过滤过程中对滤膜的破坏性有很大的影响，同时也影响了整个微滤系统的正常使用，这是目前普通的微孔滤膜在工业应用上面临的一大难题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，制备工艺简单，质量可靠，使用寿命长，长期使用不会影响微孔滤膜本身的性能。本专利技术的技术方案如下：一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，所述的微孔滤膜是由抗腐蚀的有机聚合物聚钛氧烷、粘合剂、溶剂、基膜材料组成，所述的聚钛氧烷、粘合剂、溶剂质量比为：1∶3-5∶2-4，聚钛氧烷是一种有机钛聚合物，具有优良的耐腐蚀性，具有无毒、抗渗透、抗老化、抗静电功能，又具有良好的物理机械性能和优异的耐化学品侵蚀性能。进一步的，所述的基膜材料是将20％的聚砜、10％的PVP、12％的PEG-800按照1∶5∶3的质量比溶于混合质量3倍量的二甲基乙酰胺中，电动搅拌5-8h，再以水为凝固浴、温度30℃、空气间隙30cm的条件下，制备出截面为海绵状、外表面为高孔隙率的聚砜中空纤维膜，其力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度。进一步的，所述的粘合剂主要有以下重量比例的成分组成：增粘性树脂70％、石蜡15％、微晶聚乙烯蜡13％、环烷矿物油2％，所述的粘合剂制备方法为：在聚合反应釜中加入所述重量比例的增粘性树脂，然后加入所述的增粘性树脂5-8倍量的质量浓度为60-80％的乙醇溶液，缓慢升温并搅拌，直至所述的增粘性树脂完全溶解于乙醇溶液中，再逐渐加入所述重量比例的石蜡和微晶聚乙烯蜡，升温到70-80℃，蒸发水分回收乙醇，待反应釜中的混合物呈粘稠状，滴加所述重量比例的环烷矿物油，2-3h滴完，将反应釜降温至60℃保温1-2h，降温至室温即得到所述的粘合剂，与纤维材料有很好的粘结性。进一步的，所述的溶剂为水饱和的正丁醇，其制备方法为在500ml的分液漏斗中加入75ml水和350ml正丁醇，振摇10min后，混匀，超声辅助，超声时间为25min，静置8-12h后分层，除去下层，上层则为水饱和正丁醇溶液，所述的正丁醇密度为0.808-0.811g/ml。水饱和的正丁醇溶液增加了正丁醇的溶解度，适用于深度萃取。一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜的制备方法为：(1)将20％的聚砜、10％的PVP、12％的PEG-800按照1∶5∶3的质量比溶于混合质量3倍量的二甲基乙酰胺中，电动搅拌5-8h，再以水为凝固浴、温度30℃、空气间隙30cm的条件下，制备出截面为海绵状、外表面为高孔隙率的聚砜中空纤维膜，作为基膜材料，备用；(2)将增粘性树脂70％、石蜡15％、微晶聚乙烯蜡13％、环烷矿物油2％，所述的粘合剂制备方法为：在聚合反应釜中加入所述重量比例的增粘性树脂，然后加入所述的增粘性树脂5-8倍量的质量浓度为60-80％的乙醇溶液，缓慢升温并搅拌，直至所述的增粘性树脂完全溶解于乙醇溶液中，再逐渐加入所述重量比例的石蜡和微晶聚乙烯蜡，升温到70-80℃，蒸发水分回收乙醇，待反应釜中的混合物呈粘稠状，滴加所述重量比例的环烷矿物油，2-3h滴完，将反应釜降温至60℃保温1-2h，降温至室温即得到所述的粘合剂；(3)在500ml的分液漏斗中加入75ml水和350ml正丁醇，振摇10min后，混匀，超声辅助，超声时间为25min，静置8-12h后分层，除去下层，上层则为水饱和正丁醇溶液，所述的正丁醇密度为0.808-0.811g/ml，即制得所述溶剂；(4)将所述的粘合剂按照所述比例加入溶剂中，加热至50℃，缓慢搅拌使粘合剂充分溶解，制得粘合剂溶液，再将聚钛氧烷加入粘合剂溶液中，加热至80℃，搅拌3-5h，待所有物质全部溶解均匀，在真空冷箱中静置降至室温，使用真空脱泡，制得制膜液，备用；(5)在实验室温20℃的条件下，将(4)制得的制膜液均匀涂于(1)制得的基膜材料上，涂膜速度为0.5-1m/min，形成含有聚钛氧烷的有机聚合物滤层，浸入硼酸溶液中15-30min，真空干燥压平后，即制得所述的抗酸性腐蚀的过微孔滤膜。进一步的，所述的硼酸溶液浓度为40-50％。进一步的，所述的真空干燥过程中首先在较低温度下冻结成固态，然后在高度真空中进行干燥。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：制得的微孔滤膜孔径分布均匀、厚度均已，基膜材料上喷涂有机聚合物与添加剂结合，具有强的抗酸性腐蚀作用，特别是针对工业生产过程中的液体中含有盐酸、硝酸、氢氟酸、硫酸等酸性物质，及具有酸腐蚀性的化合物在长期使用过程中，微孔滤膜不会因酸性腐蚀而产生孔渗、膜完整性差、膜厚度不一等结构缺陷问题，严格控制涂膜速度，制得的膜支撑强度高、完整性好、膜孔结构致密，可有效的降低液体中的固体颗粒或悬浮物，抗腐蚀性好，使用寿命长，可重复回收使用，且制备工艺简单，可依据不同的工业系统制成多种形状的过滤设备，有很好的应用前景。具体实施方式实施例1：一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，所述的微孔滤膜是由抗腐蚀的有机聚合物聚钛氧烷、粘合剂、溶剂、基膜材料组成，所述的聚钛氧烷、粘合剂、溶剂质量比为：1∶3∶2，聚钛氧烷是一种有机钛聚合物，具有优良的耐腐蚀性，具有无毒、抗渗透、抗老化、抗静电功能，又具有良好的物理机械性能和优异的耐化学品侵蚀性能。其中，所述的基膜材料是将20％的聚砜、10％的PVP、12％的PEG-800按照1∶5∶3的质量比溶于混合质量3倍量的二甲基乙酰胺中，电动搅拌5h，再以水为凝固浴、温度30℃、空气间隙30cm的条件下，制备出截面为海绵状、外表面为高孔隙率的聚砜中空纤维膜，其力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度。所述的粘合剂主要有以下重量比例的成分组成：增粘性树脂70％、石蜡15％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，其特征在于，所述的微孔滤膜是由抗腐蚀的有机聚合物聚钛氧烷、粘合剂、溶剂、基膜材料组成，所述的聚钛氧烷、粘合剂、溶剂质量比为：1∶3‑5∶2‑4。

【技术特征摘要】
1.一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，其特征在于，所述的微孔滤膜是由抗腐蚀的有机聚合物聚钛氧烷、粘合剂、溶剂、基膜材料组成，所述的聚钛氧烷、粘合剂、溶剂质量比为：1∶3-5∶2-4。2.根据权利要求1所述的一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，其特征在于，优选地，所述的基膜材料是聚砜中空纤维膜，其制备方法为：将20％的聚砜、10％的PVP、12％的PEG-800按照1∶5∶3的质量比溶于混合质量3倍量的二甲基乙酰胺中，电动搅拌5-8h，再以水为凝固浴、温度30℃、空气间隙30cm的条件下，制备出截面为海绵状、外表面为高孔隙率的聚砜中空纤维膜；所述的粘合剂主要有以下重量比例的成分组成：增粘性树脂70％、石蜡15％、微晶聚乙烯蜡13％、环烷矿物油2％，所述的粘合剂制备方法为：在聚合反应釜中加入所述重量比例的增粘性树脂，然后加入所述的增粘性树脂5-8倍量的质量浓度为60-80％的乙醇溶液，缓慢升温并搅拌，直至所述的增粘性树脂完全溶解于乙醇溶液中，再逐渐加入所述重量比例的石蜡和微晶聚乙烯蜡，升温到70-80℃，蒸发水分回收乙醇，待反应釜中的混合物呈粘稠状，滴加所述重量比例的环烷矿物油，2-3h滴完，将反应釜降温至60℃保温1-2h，降温至室温即得到所述的粘合剂。3.如权利要求1所述的一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜，其特征在于，优选地，所述的溶剂为水饱和的正丁醇，其制备方法为在500ml的分液漏斗中加入75ml水和350ml正丁醇，振摇10min后，混匀，超声辅助，超声时间为25min，静置8-12h后分层，除去下层，上层则为水饱和正丁醇溶液，所述的正丁醇密度为0.808-0.811g/ml。4.如权利要求1-3任意一项所述的一种抗酸性腐蚀的微孔滤膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：(1)将20％的聚砜、10％的PVP、12％的PEG-800按照1∶5∶3的质量比溶于混合质量3倍量的二甲基乙酰胺中，电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：台夕市，李媛媛，台浩文，王欣，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东;37