一种以类聚烯烃为基材的水处理膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以类聚烯烃为基材的水处理膜及其制备方法，制备：(1)将主链含酯键或碳酸酯键的类烯烃聚合物、抗氧剂、稀释剂共混，形成均相共混物；(2)将均相共混物挤出，铸片，得到固态厚片，然后拉伸，形成带状薄膜；(3)将带状薄膜萃取，热定型，收卷，得到类聚烯烃微孔膜；(4)将类聚烯烃微孔膜置于碱液中浸渍；(5)将间苯二胺或哌嗪与表面活性剂、樟脑磺酸钠和水混合，配制成水相液；将碱浸渍处理后的膜置于水相液中浸渍处理；(6)将均苯三甲酰氯溶于有机溶剂中，配制成油相液；(7)将经过水相液浸渍处理后的膜置于油相液中界面聚合反应，反应后取出并除去膜表面液体，干燥，清洗，得到水处理膜(反渗透膜或纳滤膜)。理膜(反渗透膜或纳滤膜)。理膜(反渗透膜或纳滤膜)。

【技术实现步骤摘要】
一种以类聚烯烃为基材的水处理膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水处理膜
，具体涉及一种以类聚烯烃为基材的水处理膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]膜技术凭借卓越的高选择性、高效性和低能耗性在分离
举足轻重，在膜
最受欢迎的反渗透膜和纳滤膜，广泛应用于食品、医药、化工、污水处理、纯水制造、海水淡化等领域。
[0003]目前，市场上常用的反渗透膜和纳滤膜的均以聚酯无纺布衬底的聚砜超滤膜为基膜。尽管基膜的厚度已尽可能地削减，但因材料和工艺的限制，其厚度难以进一步减薄。对于反渗透和纳滤元件来说，其产水速率主要依靠膜通量和元件内膜有效面积，元件内膜有效面积主要由膜的厚度所决定。因此，摒弃聚酯无纺布是膜片减薄最为有效的手段。聚烯烃电池隔膜具有厚度薄、强度高、孔隙度高的特点，完全满足复合膜基膜对孔隙和强度的要求，可以取代无纺布与聚砜层制备更薄的反渗透或纳滤复合膜。
[0004]然而，传统聚烯烃微孔膜表面亲水性很差，不利于水相溶液在膜表面吸附和铺展，难以通过界面聚合法在其表面制备完整无缺陷的聚酰胺脱盐层，这也是制约聚烯烃微孔膜取代聚砜基膜应用于复合膜制备的最大阻碍。对此业内以及学术界通常采用对传统聚烯烃微孔膜表面进行亲水化改性的方式来解决脱盐层制备缺陷的问题，而传统的亲水化改性方法，如表面接枝、等离子体处理等会对基底的表面形貌产生破坏，出现堵孔、膜结构塌陷等现象，从而影响膜的性能，同时还需要购买昂贵复杂的前处理设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、低成本的以类聚烯烃为基材的水处理膜(反渗透膜和纳滤膜)的制备方法，本专利技术的方法开发了可替代传统聚酯无纺布和聚砜超滤膜的低成本基膜材料。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0008]一、类聚烯烃微孔膜的制备：
[0009](1)配制均相共混物：将主链含酯键或碳酸酯键的类烯烃聚合物、抗氧剂以及稀释剂融溶共混，形成所述均相共混物；
[0010](2)制膜：将所述均相共混物挤出，铸片，得到固态厚片；然后将所述固态厚片拉伸，形成带状薄膜；
[0011](3)类聚烯烃微孔膜的制备：将所述带状薄膜依次经过萃取，热定型，收卷，得到所述类聚烯烃微孔膜；
[0012]二、水处理膜的制备：
[0013](1)碱浸渍处理：将所述类聚烯烃微孔膜置于碱液中浸渍处理，然后取出并去除所述类聚烯烃微孔膜表面液体；
[0014](2)配制水相液：将间苯二胺或哌嗪与表面活性剂、樟脑磺酸钠和水混合，配制成水相液；然后将经过碱浸渍处理后的所述类聚烯烃微孔膜置于所述水相液中浸渍处理，然后取出并去除所述类聚烯烃微孔膜表面液体；
[0015](3)配制油相液：将均苯三甲酰氯溶于有机溶剂中，配制成油相液；
[0016](4)水处理膜的制备：将经过水相液浸渍处理后的微孔膜置于所述油相液中进行界面聚合反应，反应后取出并除去膜表面液体，然后干燥，清洗，得到水处理膜，所述的水处理膜为反渗透膜或纳滤膜。
[0017]具体的，本专利技术的方法可以制备反渗透膜或纳滤膜。
[0018]本专利技术所述的制备方法是以类聚烯烃为基材的反渗透或纳滤膜的制备方法，其工艺简单，成本低；本专利技术选用主链含有酯键或碳酸酯键的类烯烃聚合物为原料，经挤出、双向拉伸、萃取、热定型等工艺得到了类聚烯烃微孔膜；然后将类聚烯烃微孔膜经过简单碱液浸渍处理后可直接用于界面聚合，简化了现有反渗透或纳滤膜的制备工艺，节省了生产成本，制备的反渗透或纳滤膜具有较高的水通量和脱盐率，可以满足家用领域的使用。
[0019]进一步的，一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法：步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(1)配制均相共混物：将主链含酯键或碳酸酯键的类烯烃聚合物、所述抗氧剂以及所述稀释剂在150
‑
190℃下融溶共混，形成所述均相共混物；其中：所述的均相共混物包括如下质量分数的组分：类烯烃聚合物20
‑
40wt％，抗氧剂1.0
‑
5.0wt％以及稀释剂55
‑
79wt％。
[0020]进一步的，一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法：步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(1)配制均相共混物：所述类烯烃聚合物的平均分子量为1.0
×
105‑
5.0
×
105，其结构式如下：
[0021]式中：x和y的范围为12
‑
20；所述的抗氧剂选自亚磷酸十二烷基三酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硫代二丙酸双月桂酯或二丁基羟基甲苯中的至少一种；所述的稀释剂选自石蜡油、矿物油、大豆油、二苯醚、二甲苯或甲苯中的至少一种。
[0022]进一步的，一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法：步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(2)制膜：将所述均相共混物采用螺杆挤出工艺挤出，铸片，得到固态厚片；然后将所述固态厚片进行纵向和横向拉伸，形成带状薄膜；其中：螺杆挤出的转速为50
‑
100rpm；所述纵向拉伸的温度为100
‑
115℃，纵向拉伸的倍率为3
‑
9倍；所述横向拉伸的温度为105
‑
120℃，横向拉伸的倍率为5
‑
12倍。
[0023]进一步的，一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法：步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(3)类聚烯烃微孔膜的制备：萃取所用的萃取剂选自二氯甲烷、乙醇、乙醚或丙酮中的至少一种，且萃取时的温度为20
‑
25℃；所述热定型的温度为100
‑
125℃，热定型时间为20
‑
50分钟。
[0024]进一步的，一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法：步骤二、水处理膜的制
备：(1)碱浸渍处理：将所述类聚烯烃微孔膜置于碱液中浸渍处理20
‑
180秒；其中：所述的碱液为浓度0.01
‑
1.0wt％的氢氧化钠溶液。
[0025]进一步的，一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法：步骤二、水处理膜的制备：(2)配制水相液：所述的水相液包括如下质量分数的组分：间苯二胺2.0
‑
5.0wt％，表面活性剂0.1
‑
1.0wt％，樟脑磺酸钠1.0
‑
4.0wt％，余量为水；
[0026]或者所述的水相液由如下组分构成：哌嗪0.2
‑
2.5wt％，表面活性剂0.1
‑
1.0wt％，樟脑磺酸钠1.0
‑
4.0wt％，余量为水；
[0027]水相液浸渍处理时间为0.5
‑
5分钟；所述的表面活性剂选自十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：一、类聚烯烃微孔膜的制备：(1)配制均相共混物：将主链含酯键或碳酸酯键的类烯烃聚合物、抗氧剂以及稀释剂融溶共混，形成所述均相共混物；(2)制膜：将所述均相共混物挤出，铸片，得到固态厚片；然后将所述固态厚片拉伸，形成带状薄膜；(3)类聚烯烃微孔膜的制备：将所述带状薄膜依次经过萃取，热定型，收卷，得到所述类聚烯烃微孔膜；二、水处理膜的制备：(1)碱浸渍处理：将所述类聚烯烃微孔膜置于碱液中浸渍处理，然后取出并去除所述类聚烯烃微孔膜表面液体；(2)配制水相液：将间苯二胺或哌嗪与表面活性剂、樟脑磺酸钠和水混合，配制成水相液；然后将经过碱浸渍处理后的所述类聚烯烃微孔膜置于所述水相液中浸渍处理，然后取出并去除所述类聚烯烃微孔膜表面液体；(3)配制油相液：将均苯三甲酰氯溶于有机溶剂中，配制成油相液；(4)水处理膜的制备：将经过水相液浸渍处理后的微孔膜置于所述油相液中进行界面聚合反应，反应后取出并除去膜表面液体，然后干燥，清洗，得到水处理膜，所述的水处理膜为反渗透膜或纳滤膜。2.根据权利要求1所述的一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法，其特征在于，步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(1)配制均相共混物：将主链含酯键或碳酸酯键的类烯烃聚合物、所述抗氧剂以及所述稀释剂在150
‑
190℃下融溶共混，形成所述均相共混物；其中：所述的均相共混物包括如下质量分数的组分：类烯烃聚合物20
‑
40wt％，抗氧剂1.0
‑
5.0wt％以及稀释剂55
‑
79wt％。3.根据权利要求1或2所述的一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法，其特征在于，步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(1)配制均相共混物：所述类烯烃聚合物的平均分子量为1.0
×
105‑
5.0
×
105，其结构式如下：式中：x和y的范围为12
‑
20；所述的抗氧剂选自亚磷酸十二烷基三酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硫代二丙酸双月桂酯或二丁基羟基甲苯中的至少一种；所述的稀释剂选自石蜡油、矿物油、大豆油、二苯醚、二甲苯或甲苯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种以类聚烯烃为基材的水处理膜的制备方法，其特征在于，步骤一、类聚烯烃微孔膜的制备：(2)制膜：将所述均相共混物采用螺杆挤出工艺挤出，铸片，得到固态厚片；然后将所述固态厚片进行纵向和横向拉伸，形成带状薄膜；其中：螺杆挤出的转速为50
‑
100rpm；所述纵向拉伸的温度为100
‑
115...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔新，刘涛，张家榜，陈良，
申请(专利权)人：恩泰环保科技常州有限公司，
类型：发明
国别省市：