一种用于废润滑油处理的高滤通膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑油技术领域，特别是涉及一种用于废润滑油处理的高滤通膜及其制备方法；所述的高滤通膜包括基膜、覆盖在基膜上表面的功能层和覆盖在功能层上的催化层；其中，所述基膜为对聚丙烯腈中空纤维膜；所述功能层为聚丙烯酰胺层；所述催化层为硅铝磷酸催化层；通过对聚丙烯腈表面预处理，得到羧酸化聚丙烯腈基膜，后经界面聚合在改性聚丙烯腈纤维外表面涂覆一层聚丙烯酰胺功能层，能够提高润滑油的通过量，通过向功能层中引入硅铝磷酸纳米颗粒，可以在功能层中形成纳米水通道，能够将废润滑油中的杂质进行降解，不仅减少杂质的含量，能够显著降低油品的粘度，还避免了大尺寸杂质对滤纸造成堵塞，有效提高复合纳滤膜的分离性能。

A high filtration membrane for waste oil treatment and its preparation method

The present invention relates to the technical field of lubricating oil, in particular relates to a method for processing the waste lubricating oil of high pass filter membrane and a preparation method thereof; the high pass filter film comprises a catalyst layer, functional layer on the surface of membrane covering membrane and covered in the functional layer; wherein, the basement membrane of polyacrylonitrile hollow fiber membrane; the functional layer for polyacrylamide layer; the catalytic layer of silicon aluminum phosphate catalyst layer; by processing the surface of polyacrylonitrile pre obtained carboxylated polyacrylonitrile based membranes by interfacial polymerization, after the modification of polyacrylonitrile fiber surface coated with a layer of polyacrylamide layer can improve the lubricating oil by volume, through the introduction of silicon aluminum phosphate nanoparticles to the function layer, can form nano water channel in function layer, which will waste the impurities in the lubricating oil degradation, not only reduce the content of impurities It can significantly reduce the viscosity of the oil, and avoid the blockage of large size impurities on the filter paper, and effectively improve the separation performance of the composite nanofiltration membrane.

【技术实现步骤摘要】
一种用于废润滑油处理的高滤通膜及其制备方法
本专利技术涉及润滑油
，特别是涉及一种用于废润滑油处理的高滤通膜及其制备方法。
技术介绍
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，只要是应用于两个相对运动的物体之间，而可以减少两物体因接触而产生的磨擦与磨损之功能，即为润滑油。润滑油从组成上讲由80％-90％的基础油和10％～20%的添加剂组成的，主要化学成分是多种烃类以及少量非烃类的混合物。然而润滑油在使用一段时间后由于物理、化学或人为因素导致了润滑油的性能劣化，生成了如醛、酮、树脂、沥青胶态物质、碳黑及有机酸、盐、水、金属屑等污染杂质，不能再继续使用而成为废润滑油。实际上废润滑油并不废，而用过的润滑油真正变质的只是其中的百分之几，因此如何有效的去除废润滑油中的这些杂质，是废润滑油再生的关键。目前废润滑油的再生工艺主要有蒸馏－酸洗－白土精制，沉降－酸洗－白土蒸馏，沉降－蒸馏－酸洗－钙土精制，蒸馏－乙醇抽提－白土精制，蒸馏－糠醛精制－白土精制，沉降－絮凝－白土精制等。上述工艺都存在基础油利用率低、产生大量固体废弃物及酸渣的缺点。要克服上述工艺的不足，需采用加氢精制技术，在有氢气存在的条件下，经物理和化学等方法脱除其中的水、硫、氮、氯、氧及各种添加剂，得到润滑油基础油和满足国Ⅴ要求的汽柴油调和组分。目前，随着我国工业的迅速发展，所需的润滑油使用量快速增长，每年换下来的废旧润滑油量也越来越大。如果这些废油如丢弃到环境中去，将造成严重的环境污染。大力开展再生资源回收利用，是提高资源利用效率，保护环境，建设资源节约型社会的重要途径之一。事实上，废润滑油的组成中，除了含有2%-10%的变质物外，其余的90%～98％都是好的成分，是完全可以再利用的。目前，废润滑油的再生技术存在着难于脱水脱杂质、难于分馏、加工单位费用大等一系列的问题。膜分离技术是利用特殊制造且具有选择透过性的薄膜，在浓度差﹑电位差﹑压力差等外力推动下，对混合物进行分离、提纯和浓缩的新型技术，与传统技术相比该技术具有高效节能无污染等优点。废润滑油中含有的炭黑、胶体粒子、沥青质和部分添加剂消耗后产生的化合物（常为水溶性盐类）均可利用超滤将其除去。由于废润滑油的黏度较大，膜过滤通量较低，且膜分离过程中存在浓差极化和膜污染严重等问题，也显著影响废润滑油膜过滤速度，降低膜使用寿命。因此，选择合适的膜可以提高再生滑油的品质。
技术实现思路
针对目前膜分离过程中润滑油浓差极化、膜污染严重和废润滑油膜过滤速度慢，膜使用寿命短的问题，本专利技术的目的是提供一种用于废润滑油处理的高滤通膜及其制备方法。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于废润滑油处理的高滤通膜，包括基膜、覆盖在基膜上表面的功能层和覆盖在功能层上的催化层；其中，所述基膜为对聚丙烯腈中空纤维膜；所述功能层为聚丙烯酰胺层；所述催化层为硅铝磷酸催化层。优选的，所述基膜的厚度为0.3~0.5mm。优选的，所述功能层厚度为1~3μm。优选的，所述催化层的厚度为200~600nm。本专利技术还提供一种用于废润滑油处理的高滤通膜的制备方法，包括以下步骤：（1）将对聚丙烯腈中空纤维膜在碱性溶液中浸泡15~45min，然后调节溶液pH至3~5.8，向体系中加入接枝马来酸酐嵌段共聚物溶液、表面活性剂、硅烷偶联剂、催化剂和有机溶剂，在50~60℃下反应1~3h，得到羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜；（2）将步骤（1）的羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜铺于玻璃板上，用水浸湿，然后将聚丙烯酰胺浆料涂在羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜上，厚度为1~3μm；（3）将步骤（2）的复合膜、硅铝酸盐、磷源、辅助铝源、结构导向剂和水在120~180℃的条件下密闭反应3~8h，然后将复合膜清洗至中性，得到用于废润滑油处理的高滤通膜。优选的，在步骤（1）中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙烯比咯烷酮、吐温-80和司盘-80中的至少一种；优选的，所述硅烷偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷及脲基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选的，所述接枝马来酸酐嵌段共聚物选自聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯共聚物的马来酸酐接枝共聚物、聚苯乙烯-聚-聚苯乙烯共聚物的马来酸酐接枝共聚物、聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯的马来酸酐接枝共聚物中的至少一种。优选的，所述催化剂选自吡啶和/或叔胺。优选的，所述有机溶剂选自N，N－二甲基二酰胺、四氢呋喃、二氧六环、氯仿、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，在步骤（2）中，所述聚丙烯酰胺浆料的涂覆工艺为：将聚丙烯酰胺浆料涂在羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜上，旋涂得到薄膜，旋涂转速控制在1000～3000rpm，旋涂时间控制在30～40s，然后静置30~50s，再将玻璃板移入烘箱中干燥，在60℃干燥20min，将温度降到30℃干燥12～16h。优选的，在步骤（3）中，所述硅铝酸盐选自高岭石族矿物，蒙脱石族矿物，云母族矿物，叶腊石，伊利石，铵伊利石，蛭石和绿泥石中的至少一种，所述硅铝酸盐的粒径为2~15μm。优选的，在步骤（3）中，所述磷源是磷酸、亚磷酸、磷酸铝或磷酸三乙酯中的至少一种。优选的，所述辅助铝源是拟薄水铝石、氢氧化铝、活性氧化铝、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、铝矾土和异丙醇铝中的至少一种。优选的，在步骤（3）中，所述结构导向剂为有机胺，所述有机胺为一乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、一丙胺、二丙胺、三丙胺、异丙胺、二异丙胺、1,2-二甲基丙胺、1,2-丙二胺、2-丙烯胺、环丙胺、正丁胺、二正丁胺、异丁胺、仲丁胺、1,4-丁二胺、叔丁胺、二异丁胺、N-甲基丁胺、己胺、环己胺、2乙基己胺、己二胺、三辛胺、1,10-癸二胺、二硬脂胺、1,5-二甲基己胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、三亚乙基二胺、三亚乙基三胺、六亚甲基四胺、六亚甲基亚胺、三亚乙基二胺、环乙烯亚胺、吗啉、N甲基吗啉、哌嗪、苯胺、二苯胺、联苯胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、邻甲基苯胺、间甲基苯胺、对甲基苯胺、2,3二甲基苯胺、2,4-二甲基苯胺、2,5-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺、3,4-二甲基苯胺、3,5-二甲基苯胺、2,4,6-三甲基苯胺、邻乙基苯胺、N-丁基苯胺、2,6-二乙基苯胺、N-甲酰苯胺、对丁基苯胺、N-乙酰苯胺、3-甲氧基苯胺、邻氯苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、邻乙氧基苯胺、间乙氧基苯胺、对乙氧基苯胺、N-甲基苯胺、N-乙基苯胺、N,N-二乙基苯胺、N,N-二甲基苯胺中的至少一种。本专利技术一种用于废润滑油处理的高滤通膜及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：本专利技术的高过滤通膜由中空纤维复合纳滤膜组成，通过对聚丙烯腈表面预处理，得到羧酸化聚丙烯腈基膜，后经界面聚合在改性聚丙烯腈纤维外表面涂覆一层聚丙烯酰胺功能层，能够提高润滑油的通过量，从而提高废润滑油的处理效率，通过向功能层中引入硅铝磷酸纳米颗粒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废润滑油处理的高滤通膜，其特征在于，包括基膜、覆盖在基膜上表面的功能层和覆盖在功能层上的催化层；其中，所述基膜为对聚丙烯腈中空纤维膜；所述功能层为聚丙烯酰胺层；所述催化层为硅铝磷酸催化层。

【技术特征摘要】
1.一种用于废润滑油处理的高滤通膜，其特征在于，包括基膜、覆盖在基膜上表面的功能层和覆盖在功能层上的催化层；其中，所述基膜为对聚丙烯腈中空纤维膜；所述功能层为聚丙烯酰胺层；所述催化层为硅铝磷酸催化层。2.根据权利要求1所述的用于废润滑油处理的高滤通膜，其特征在于，所述基膜的厚度为0.3~0.5mm；所述功能层厚度为1~3μm；所述催化层的厚度为200~600nm。3.一种权利要求1或2所述的用于废润滑油处理的高滤通膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将对聚丙烯腈中空纤维膜在碱性溶液中浸泡15~45min，然后调节溶液pH至3~5.8，向体系中加入接枝马来酸酐嵌段共聚物溶液、表面活性剂、硅烷偶联剂、催化剂和有机溶剂，在50~60℃下反应1~3h，得到羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜；（2）将步骤（1）的羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜铺于玻璃板上，用水浸湿，然后将聚丙烯酰胺浆料涂在羧酸化的聚丙烯腈中空纤维膜上，厚度为1~3μm；（3）将步骤（2）的复合膜、硅铝酸盐、磷源、辅助铝源、结构导向剂和水在120~180℃的条件下密闭反应3~8h，然后将复合膜清洗至中性，得到用于废润滑油处理的高滤通膜。4.根据权利要求3所述的用于废润滑油处理的高滤通膜的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚乙烯比咯烷酮、吐温-80和司盘-80中的至少一种；所述硅烷偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷及脲基丙基三甲氧基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，司文彬，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51