本发明专利技术涉及一种高通量平板芳香／脂肪族共聚脲多孔膜的制备方法，包括：（１）将反应剂二异氰酸酯（２，４’－二异氰酸酯二苯甲烷或４，４’－二异氰酸酯二苯甲烷及其异构混合物）加入反应器中；取氯化锂、二胺溶解后加入反应器中，温度５０℃－６５℃、时间４～８小时；（２）在共聚脲聚合物溶液中添加聚乙烯吡咯烷酮，搅拌成均相溶液，真空干燥器中脱泡并静置；（３）取混合溶液倾于多孔支撑材料或玻璃板上，再用另一块玻璃板均匀刮制成液膜，然后将液膜浸入凝胶浴中，待膜凝固成形从玻璃板自然脱落后，浸泡即得。所制备的平板多孔膜高通量，直接使用，或作为其它复合膜的多孔支撑材料使用，用于污水处理、气体分离等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属多孔膜的制备领域，特别是涉及一种高通量平板芳香/脂肪族共聚脲多孔膜的 制备方法。
技术介绍
多孔膜(包括微滤膜和超滤膜)可以广泛用于石化、医疗、制药、电子、食品、环保 (如纺织印染污水处理等方面)等各工业领域，在整个膜工业市场中占有近60%的份额。 微滤膜2005年的销售额己达到7.92亿美元，超滤膜将以年均7.4X的速度增长。至今，反渗透、微滤、超滤和纳滤等膜分离过程在环保领域显得愈来愈重 要。这些膜分离过程应用的范围相当广，其具体应用取决于制备膜的高聚物材料本身和分 离体系的环境条件。已经研究或已取得应用的制膜高聚物材料有很多，其中一些商业上的 膜材料是通过湿相转化技术制备而得到的，例如醋酸纤维素、醋酸纤维素/ 高聚物的混合物、聚砜[Pinnau I" Koros W. J., Structures and gas separation properties of asymmetric polysulfone membranes made by dry, wet, and dry/wet phase inversion, J. Appl. Polym. Sci" 1991, 43 (8): 1491. Genne I., Kuypers S., Leysen R., Effect of the addition of ZrO〃2 to polysulfone based UF membranes, J. Membr. Sci., 1996,113 (2): 343. Nabe A., Staube E., Belfort G., Surface modification of polysulfone ultrafiltration membranes and fouling3by BSA solutions, J. Membr. Sci" 1997, 133 (1): 57. Blanco J.F., Nguyen Q.T., Schaetzel P.， Sulfonation of polysulfones: Suitability of the sulfonated materials for asymmetric membrane preparation, J. Appl. Polym. Sci" 2002, 84 (13): 2461. Shi W., Zhang F. B., Zhang G. L., Jiang L. Q" Wang S. L., Xu H., Facilitated transport of lipophilic toxins through polysulfone membrane using albumin as a carrier, Molecular Simulation, 2004, 30 (2-3): 117. Kiyono R., Koops G. H.， Wessling M., Strathmann H., Mixed matrix microporous hollow fibers with ion-exchange fiinctionality, J. Membr. Sci" 2004, 231 (1-2):109.]、聚醚砜、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、芳香族聚酰胺和聚酰亚胺等膜。不同孔径分布的膜能够用于去除多 价离子及不同分子量的有机分子。正是因为这种性质，现在，多孔过滤已经应用于纺织工 业中的废水处理和饮用水的生产中。在日益注重环保的今天，膜分离过程在环保领域显得愈来愈重要。由于每一种类型的 高聚物膜材料有其独特的特征和性能，且仅仅能用于给定可能的环境条件范围内，也就使 得开发新型的高聚物膜材料能够有新的发展驱动力。Chun等人通过改变DMAc在凝固浴一水中的含 量，研究了溶剂对聚酰亚胺膜膜孔形成的影响。发现增加DMAc的含量，将会导致聚合物 二元体系稳定性的提高，相转化的延迟，以及膜亚层孔的体积和膜表面孔径尺寸的减少。 在凝固浴里加入DMAc使得溶解参数有一个比较小的变化，非溶剂向聚合物溶液的渗透被 延迟，使得延时分相容易发生，但膜支撑体的孔结构仍是指状孔，不随DMAc含量的增加 而变化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高通量平板芳香/脂肪族共聚脲多孔膜的制备 方法，所制备的平板多孔膜具有高通量，可以直接使用，或作为其它复合膜的多孔支撑材 料使用，用于污水处理、气体分离等领域。本专利技术的一种高通量平板芳香/脂肪族共聚脲多孔膜的合成路线如下 (1)预聚(由单体生成预聚体l):<formula>formula see original document page 6</formula>(2)链的扩张 (i)制备出芳香族共聚脲样品aPre-ploymer 1 +MDIN=C=0m陽PDA制备出芳香/脂肪族共聚脲样品cPr&ploymer 11>HDA如上所述的合成过程中，通过控制两种二胺的摩尔比以达到控制聚合物链段结构的目的。 典型的三种单体的配比见附表1。附表1五种三单体比例组成及相应产物的特性粘度<table>table see original document page 7</column></row><table>本专利技术的，包括 (1)共聚脲溶液的合成将反应剂二异氰酸酯、2，4'一 二异氰酸酯二苯甲垸或4,4'一二异氰酸酯二苯甲烷及其 异构混合物加入含有机械搅拌器的反应器中，用溶剂溶解；取至少一种二胺，其中二胺包括至少一种芳香族二胺、至少一种脂肪族二胺(芳香族间苯二胺、脂肪族1，6—己二胺) 或至少一种芳香族二胺和至少一种脂肪族二胺的混合物，用溶剂溶解后，依次分批加入反 应器中，同时也加入溶解占总质量1.2%~2.0%的催化剂氯化锂，其中二异氰酸酯、2,4'— 二 异氰酸酯二苯甲烷或4,4'一二异氰酸酯二苯甲垸及其异构混合物与二胺的摩尔比在1: 1至 约1.3: 1之间，或在0.9: l至约0.95: l之间，反应温度控制在50°C—65。C之间、时间控制在4 8小时左右，反应结束将共聚脲聚合物从反应器中送出；或者将反应剂芳香族间苯二胺或至少脂肪族1,6—己二胺加入含有机械搅拌器的反应器中，其中二胺包括至少一种芳香族二胺、至少一种脂肪族二胺(芳香族间苯二胺、脂肪族1,6—己二胺)或至少一种芳香族二胺和至少一种脂肪族二胺的混合物，用溶剂溶解， 同时也加入溶解占总质量1.2%~2.0%的催化剂氯化锂；取二异氰酸酯、2,4'— 二异氰酸酯 二苯甲烷或4,4'一二异氰酸酯二苯甲垸及其异构混合物，依次分批加入反应器中，其中二 异氰酸酯、2,4'— 二异氰酸酯二苯甲垸或4,4'一二异氰酸酯二苯甲垸及其异构混合物与二胺的摩尔比在l: 1至约1.3: l之间，或在0.9: 1至约0.95: 1之间，反应温度控制在50'C一65'C之间、时间控制在4 8小时左右，反应结束将共聚脲聚合物从反应器中送出。(2) 在步骤(1)共聚脲溶液(15.0-17.0 wt%)中添加(6.0~10.0) wt。/。的有机致孔 剂聚乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高通量平板芳香／脂肪族共聚脲多孔膜的制备方法，包括： （１）将反应剂二异氰酸酯（２，４’－二异氰酸酯二苯甲烷或４，４’－二异氰酸酯二苯甲烷及其异构混合物）加入含有机械搅拌器的反应器中，用溶剂溶解；取二胺，其中二胺为芳香族间苯二胺、 脂肪族１，６－己二胺或它们的混合物，用溶剂溶解后，依次分批加入反应器中，同时也加入溶解占总质量１．２％～２．０％的催化剂氯化锂，其中二异氰酸酯、２，４’－二异氰酸酯二苯甲烷或４，４’－二异氰酸酯二苯甲烷及其异构混合物与二胺的摩尔比为１∶１－１．３∶１，或为０．９∶１－０．９５∶１，反应温度控制在５０℃－６５℃、时间控制在４～８小时，反应结束将聚合物从反应器中送出； （２）在步骤（１）１５．０ｗｔ％～１７．０ｗｔ％共聚脲聚合物溶液中添加６．０ｗｔ％～１０．０ｗｔ％的有机致 孔剂聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀成均相溶液，放入真空干燥器中脱泡后并静置１０～１５分钟； （３）取步骤（２）静置后的均相溶液倾于多孔支撑材料或干净的玻璃板上，再用另一块干净的玻璃板均匀刮制成液膜，在空气中预蒸发４５～６０ｓ，然后将液膜浸入 浴温恒为２５－３０℃凝胶浴中进行凝胶，待膜凝固成形从玻璃板自然脱落后，放入蒸馏水中浸泡２４～４８小时，去除残余溶剂即得。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈大俊，李雪莲，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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