一种超亲水聚苯硫醚复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超亲水聚苯硫醚复合膜及其制备方法，按重量份数计包括以下组分：聚苯硫醚50～150份、二苯甲酮30～90份、邻苯二酚20～80份、聚乙烯亚胺10～30份、邻苯二甲酸二丁酯130～390份、三羟甲基氨基甲烷10～60份和γ

【技术实现步骤摘要】
一种超亲水聚苯硫醚复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合膜
，特别是涉及一种超亲水聚苯硫醚复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]膜分离法被认为是一种高效分离、浓缩、提纯和净化的技术。这种新型的水处理方法，有着安全无污染、简单易行且处理效果优异等诸多优点。现有常规的膜材料主要有聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯和聚丙烯晴等。聚偏氟乙烯膜虽然有着较强的耐酸性，但它在强碱性溶液中会丧失力学性能；聚醚砜膜在1
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甲基
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吡咯烷酮中会溶解，失去完整性和过滤性能；聚丙烯腈膜在次氯酸钠溶液中会被严重腐蚀，失去完整性和力学性能；这些常规的膜材料大多只能在温和的环境下使用，在酸碱性较强等恶劣的环境中，这些膜材料不能保持原有的性能甚至完全丧失。因此，需要找到一种耐酸耐碱的新型膜材料。
[0003]聚苯硫醚(PPS)是一种有着耐酸碱性、耐溶剂性、尺寸稳定性和耐高温等诸多优异性能的新型膜材料，可以在恶劣环境中保持优良的性能。但PPS膜有着较强的疏水性，在水处理使用过程中容易与水中的有机物、微生物等发生疏水作用被污染。膜污染不仅会降低膜性能还会缩短膜的使用寿命，因此需要对膜进行亲水改性。亲水改性不仅可以提高膜的润湿性能和渗透性能，还能提高膜的抗污染能力。
[0004]亲水改性方法主要有共混改性、表面涂覆改性、等离子体处理法和表面接枝法等。共混改性虽然操作简单，但聚合物与改性粒子之间的结合力不强，改性粒子还容易被包覆在膜的主体内部，导致改性效果不佳；等离子体法处理的不均匀，且往往只发生在膜表面导致膜表面亲水但孔内疏水的现象；表面涂覆法的改性一般发生在膜表面，且涂层和膜表面之间的稳定性不好，易脱落。贻贝仿生法是近年来在发展迅速的表面涂覆改性方法，多巴胺形成的改性层可以牢固地粘附在膜表面，但多巴胺昂贵的价格制约了该方法的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种超亲水聚苯硫醚复合膜及其制备方法，采用了表面涂覆法和表面接枝法对PPS膜进行亲水改性，并使用邻苯二酚代替多巴胺取代物，改性层牢固的粘附在膜表面，并且膜表面接枝有可反应的活泼基团，从而达到了优良的改性效果，并且降低了成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种超亲水聚苯硫醚复合膜及其制备方法，按重量份数计包括以下组分：聚苯硫醚50～150份、二苯甲酮30～90份、邻苯二酚20～80份、聚乙烯亚胺10～30份、邻苯二甲酸二丁酯130～390份、三羟甲基氨基甲烷10～60份和γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5～30份。
[0007]优选的，所述聚苯硫醚、二苯甲酮和邻苯二甲酸二丁酯的质量比为24:15:61。
[0008]优选的，所述邻苯二酚与聚乙烯亚胺的摩尔比为1:1，γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为1％。
[0009]一种超亲水聚苯硫醚复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将聚苯硫醚、二苯甲酮和邻苯二甲酸二丁酯于烧杯中混合；
[0011]S2、将步骤S1的混合液加热搅拌后倒至铁板上，用刮膜棒将混合液刮至成膜，随后投入水中冷却成型，将膜取出加入乙醇，对残留的溶剂中进行萃取，萃取结束用水清洗，干燥后得到聚苯硫醚膜；
[0012]S3、将三羟甲基氨基甲烷溶于水，制备缓冲溶液；
[0013]S4、将邻苯二酚与聚乙烯亚胺加入到缓冲溶液中，待溶质完全溶解后把湿润的PPS膜放入新制备好的溶液中震荡；
[0014]S5、将震荡结束后的聚苯硫醚膜后用水和乙醇将膜清洗干净，再将改性膜投入到γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中加热，反应结束后对膜进行清洗、干燥保存，得到超亲水聚苯硫醚复合膜。
[0015]优选的，步骤S2中，所述加热为将三口烧瓶加热到260℃，待瓶内液体温度升至200℃时开启搅拌，待瓶内聚苯硫醚完全溶解后静置10min。
[0016]优选的，步骤S3中，所述缓冲液的pH值为8.5。
[0017]优选的，步骤S5中，所述γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的加热温度为50℃。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]1、本专利技术通过表面涂覆法和表面接枝法对聚苯硫醚膜进行亲水改性，极大改善了聚苯硫醚膜的亲水性能，使用邻苯二酚代替多巴胺取代物，改性层牢固的粘附在膜表面，降低了成本。
[0020]2、本专利技术通过将γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝到膜表面，改善了聚苯硫醚膜的抗污染性能，具有良好的市场应用前景。
[0021]下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
[0022]以下将对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。
[0023]实施例中采用的原料如下：
[0024]聚苯硫醚(Mn＝65000)，美国泰科纳公司。
[0025]二苯甲酮(DPK，99％)、邻苯二酚(CA，分析纯)、聚乙烯亚胺(PEI，Mn＝600)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司
[0026]邻苯二甲酸二丁酯(DBP，99％)、三羟甲基氨基甲烷(Tris，AR)、盐酸、氢氧化钠、γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560，AR)，天津市光复精细化工有限公司。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供了一种超亲水聚苯硫醚复合膜，按重量份计包括以下组分：聚苯硫醚50份、二苯甲酮30份，邻苯二酚26份、聚乙烯亚胺10份，邻苯二甲酸二丁酯130份，三羟甲基氨基甲烷10，γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5份。
[0029]超亲水聚苯硫醚复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0030]S1、将聚苯硫醚、二苯甲酮和邻苯二甲酸二丁酯于烧杯中混合，制得混合溶液；
[0031]S2、将步骤S1的混合液移至三口烧瓶内，将三口烧瓶加热到260℃，待瓶内混合液
体的温度升至200℃时开启搅拌，待瓶内聚苯硫醚完全溶解后静置10min，然后倒至铁板上，用刮膜棒将混合液刮至成膜，随后投入水中冷却成型，将膜取出加入乙醇，对残留的溶剂中进行萃取，萃取结束用水清洗，干燥后得到聚苯硫醚膜；
[0032]S3、将三羟甲基氨基甲烷溶于水，制备缓冲溶液；调节缓冲溶液的pH值至8.5。
[0033]S4、将邻苯二酚与聚乙烯亚胺加入到缓冲溶液中，邻苯二酚与聚乙烯亚胺的摩尔比为1:1，待溶质完全溶解后把湿润的聚苯硫醚膜放入新制备好的溶液中震荡；
[0034]S5、将震荡结束后的聚苯硫醚膜后用水和乙醇将膜清洗干净，再将改性膜投入到γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中加热，γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在溶液中的质量分数为1％，加热温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超亲水聚苯硫醚复合膜，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：聚苯硫醚50～150份、二苯甲酮30～90份、邻苯二酚20～80份、聚乙烯亚胺10～30份、邻苯二甲酸二丁酯130～390份、三羟甲基氨基甲烷10～60份和γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5～30份。2.根据权利要求1所述的一种超亲水聚苯硫醚复合膜，其特征在于：所述聚苯硫醚、二苯甲酮和邻苯二甲酸二丁酯的质量比为24:15:61。3.根据权利要求1所述的一种超亲水聚苯硫醚复合膜，其特征在于：所述邻苯二酚与聚乙烯亚胺的摩尔比为1:1，γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为1％。4.一种如权利要求1
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3任一项所述的一种超亲水聚苯硫醚复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将聚苯硫醚、二苯甲酮和邻苯二甲酸二丁酯于烧杯中混合；S2、将步骤S1的混合液加热搅拌后倒至铁板上，用刮膜棒将混合液刮至成膜，随后投入水中冷却成型，将膜取出加入乙醇，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家豪，邓鑫星，李曰斌，冉祥鑫，高龙洋，
申请(专利权)人：山东明化新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：