一种致密分离膜制造技术

本发明专利技术涉及一种致密分离膜，该分离膜具有支撑层和形成于其上的致密功能层的多层结构。致密功能层主要成分为聚砜族高分子与聚砜族嵌段共聚物的共混材料，通过相转化法制备而成。嵌段共聚物在适宜的热力学条件下会发生微观相分离，可有效调控膜的孔隙率、孔径及渗透选择性。另外，通过对高分子铸膜液体系的调控，可使得该分离膜致密功能层的有效孔径在1‑10纳米之间(致密分离膜的截留分子量(MWCO)在100Da‑200kDa)。该致密分离膜，广泛应用于电子、生物、医疗、化工、石油、食品、水处理、海水淡化和气体分离等领域的分离浓缩纯化过程。

【技术实现步骤摘要】
一种致密分离膜
本专利技术涉及一种致密分离膜。可应用于电子、生物、医疗、化工、石油、食品、水处理、海水淡化和气体分离等领域的分离浓缩纯化过程。
技术介绍
膜分离技术以其高效分离、设备简单、节能、常温操作、绿色环保等优点，在石油、化工、医药、能源、食品等领域均发挥着重要作用。近年来随着高分子膜材料的不断发展，分离膜的应用范围进一步扩大。随着人们对分离效率要求的不断提高，制备孔径分布窄、分离精度高的分离膜，进而提高分离膜的分离效率是非常必要的。在特种分离应用方面如染料/盐筛分、抗生素/盐筛分、不同盐的筛分以及气体分离，尤其迫切需要高精度孔径小的分离膜。聚砜族分离膜凭借其优异的化学惰性、热力学稳定性和机械强度等性能在生物、医疗、食品和印染等领域均得到广泛的应用。聚砜族材料是制备微滤膜/超滤膜(孔径大于10纳米)常用的膜材料，在使用其制备孔径小于10纳米的膜时，膜的渗透通量显著降低，这严重制约了聚砜族膜的实际应用。研究者们通常采用共混无机盐或有机小分子的方法来实现缩小膜孔径的同时并保持一定的渗透通量。专利CN102397758公开了一种以聚醚砜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致密分离膜，其特征在于，/n(a)具有支撑层和形成于其上的致密功能层的多层结构，且致密功能层和支撑层的界面为连续结构；/n(b)所述的致密功能层和支撑层都是多孔结构，其中致密功能层的有效孔径在1-10纳米之间；/n(c)所述的致密功能层主要成分为聚砜族高分子与聚砜族嵌段共聚物的共混材料。其中聚砜族高分子是聚砜、聚醚砜、聚苯砜和磺化聚砜中的一种。聚砜族嵌段共聚物由亲水嵌段A和聚砜族高分子嵌段B通过化学键合形成的嵌段共聚物，其中亲水性嵌段A为聚乙二醇、超支化聚甘油醚、聚丙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、环糊精、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氧丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖...

【技术特征摘要】
1.一种致密分离膜，其特征在于，
(a)具有支撑层和形成于其上的致密功能层的多层结构，且致密功能层和支撑层的界面为连续结构；
(b)所述的致密功能层和支撑层都是多孔结构，其中致密功能层的有效孔径在1-10纳米之间；
(c)所述的致密功能层主要成分为聚砜族高分子与聚砜族嵌段共聚物的共混材料。其中聚砜族高分子是聚砜、聚醚砜、聚苯砜和磺化聚砜中的一种。聚砜族嵌段共聚物由亲水嵌段A和聚砜族高分子嵌段B通过化学键合形成的嵌段共聚物，其中亲水性嵌段A为聚乙二醇、超支化聚甘油醚、聚丙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、环糊精、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氧丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖、壳聚糖、聚丙烯酸等高分子材料中的一种或多种，聚砜族高分子嵌段B是聚砜、聚醚砜、聚苯砜和磺化聚砜中的一种或多种；
(d)所述的支撑层可以是但不局限于高分子多孔材料，陶瓷多孔材料，金属多孔材料；
(e)所述的分离膜可为平板或中空纤维形式；
(f)所述的致密分离膜的截留分子量(MWCO)在100Da-200kDa；
(g)所述的分离膜可用于过滤气体或液体。


2.根据权利要求1所述的致密分离膜，其特征在于：致密功能层是由铸膜液通过相转化法制备而成。
(a)所述的铸膜液是由10-50wt％聚砜族高分子与聚砜族嵌段共聚物共混材料(其中聚砜族高分子与聚砜族嵌段共聚物含量重量比在0.1-1.0之间)、0-30wt％致孔剂、0-50wt％易挥发性溶剂、5-85wt％难挥发性溶剂组成；
(b)所述(a)中致孔剂选自但不仅限于聚合物致孔剂和小分子致孔剂：聚合物致孔剂包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、环糊精、超支化聚甘油醚、聚氧丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖、壳聚糖、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(泊洛沙姆)等中的一种或多种，小分子致孔剂包括但不限于甘油、吐温、司盘、十二烷基硫酸钠、樟脑磺酸、多巴胺、单宁酸、二乙二醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化锌、碳酸钙、硝酸锂、高氯酸锂的一种或多种；
(c)所述(a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云霞，刘亚品，刘韬，许兴民，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12