一种聚乙烯醇催化复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚乙烯醇催化复合膜及其制备方法，其特征在于是由交联后的聚乙烯醇和聚(苯乙烯磺酸‑共聚‑马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇‑嵌段‑苯乙烯磺酸)组成的复合膜，制备步骤为：1.分别制备酸性聚合物水溶液以及聚乙烯醇水溶液；2.将交联剂加入聚乙烯醇水溶液中；3.制备铸膜液：将酸性聚合物溶液加入PVA水溶液中进行反应，形成半互穿网络结构；4.通过溶剂挥发法制备复合膜；5.对复合膜进行不同温度热处理，使其接枝，形成新型聚乙烯醇催化复合膜用于酯化反应。采用本发明专利技术制备的复合膜可以改善酯化催化效果，机械强度增加，从而增强膜的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯醇催化复合膜及其制备方法
本专利技术属于材料学领域以及膜
，其中涉及一种聚乙烯醇催化复合膜及其制备方法。本专利技术制备的聚乙烯醇催化复合膜主要用于有机羧酸和有机醇的酯化反应。
技术介绍
酯类化合物是一类重要的化工产品，广泛应用于涂料、增塑剂、粘合剂、溶剂、家具、建筑等行业，工业和民用每年消耗的酯类产品总量很大。但是目前，酯类产品的合成方法大多是由酸与醇在浓硫酸催化作用下直接酯化制得的，该工艺副产物多、易对设备产生强烈腐蚀，并且浓硫酸无法回收造成后续产物的提取分离工艺复杂化，形成大量的三废，污染环境。近年来，非均相催化剂受到高度重视，在此过程中选用的非均相催化剂通常为固体酸，但固体酸直接加入到反应中容易导致催化剂失活，使得催化效率较低。酯化反应的热力学限制也会影响转化率，虽然目前通常使用夹带剂或吸附剂来去除副产物水，但夹带剂常用的为苯一类对环境有危害的物质，吸附剂也存在流失等问题，所以开发新的技术迫在眉睫。催化膜概念是在上世纪60年代被提出的，但到80年代才引起人们的广泛关注。最初仅仅利用膜的分离功能，而催化剂往往是以游离的形式存在。由于膜的选择性，在渗透汽化过程中将酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯醇催化复合膜，其特征在于是由交联后的聚乙烯醇和聚(苯乙烯磺酸‑共聚‑马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇‑嵌段‑苯乙烯磺酸)组成的复合膜，其中聚(苯乙烯磺酸‑共聚‑马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇‑嵌段‑苯乙烯磺酸)与聚乙烯醇的质量比为1：(1～4)；复合膜为半互穿网络结构的单层致密膜，膜厚为5～40μm，酯化反应转化率达到85～96％，水和醇的分离因子为91～331，水透过膜的通量为67～220g m‑2h‑1。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醇催化复合膜，其特征在于是由交联后的聚乙烯醇和聚(苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇-嵌段-苯乙烯磺酸)组成的复合膜，其中聚(苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇-嵌段-苯乙烯磺酸)与聚乙烯醇的质量比为1：(1～4)；复合膜为半互穿网络结构的单层致密膜，膜厚为5～40μm，酯化反应转化率达到85～96％，水和醇的分离因子为91～331，水透过膜的通量为67～220gm-2h-1。2.一种制备如权利1所述的聚乙烯醇催化复合膜的方法，其具体步骤如下：(1)将聚(苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐、聚苯乙烯磺酸钠或聚(乙烯醇-嵌段-苯乙烯磺酸)钠盐溶于水中，控制温度搅拌使其溶解；在上述溶液中加入阳离子交换树脂，上述混合体系置于恒温水浴锅中，搅拌后过滤，得到质量浓度为5％～20％的聚(苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇-嵌段-苯乙烯磺酸)溶液；(2)将的聚乙烯醇控温搅拌溶解在水中，得到质量浓度为3％～15％的聚乙烯醇溶液；(3)在步骤(2)制得的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇质量3％～8％的交联剂，控温搅拌；(4)按聚(苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)、聚苯乙烯磺酸或聚(乙烯醇-嵌段-苯乙烯磺酸)与聚乙烯醇的质量比为1：(1～4)，将步骤(1)中所得溶液与步骤(3)中所得溶液混合，控温搅拌，形成半互穿网络结构，将其作为铸膜液；(5)将步骤(4)中所得到的铸膜液冷却后用自动刮膜机刮膜，并在室温下干燥后，将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫星，李月文，邢卫红，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32