用于膜的聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含至少一种聚合物

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于膜的聚合物P在N
‑
叔丁基
‑2‑
吡咯烷酮中的溶液
[0001]本专利技术涉及一种包含至少一种聚合物
P、
至少一种水溶性聚合物和
N
‑
叔丁基
‑2‑
吡咯烷酮的溶液，制备膜的方法以及该膜在水处理中的用途
。
[0002]聚偏二氟乙烯
(PVDF)、
乙烯
‑
三氟氯乙烯
(ECTFE)、
聚丙烯腈
(PAN)、
聚
(
丙烯腈
‑
共
‑
丙烯酸甲酯
)、
聚酰亚胺树脂
(PI)、
再生纤维素和乙酸纤维素
(CA)
是高性能聚合物，它们由于其机械性能以及其化学稳定性和热稳定性而被用于各种技术应用
。
[0003]一种主要的技术应用是使用部分氟化聚合物和聚酰亚胺树脂，如
PVDF、ECTFE
和
PI
作为生产膜
(
例如超滤膜
(UF
膜
)
和微滤膜
)
的原材料
。
用于半透析应用的膜由聚丙烯腈
(PAN)、
聚
(
丙烯腈
‑
共
‑
丙烯酸甲酯
)
以及再生纤维素和乙酸纤维素
(CA)
制造
。
对于所有这些多孔膜，有必要在极性溶剂中生产它们，这些极性溶剂与标准极性溶剂，例如
N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮
(NMP)、N,N
‑
二甲基乙酰胺
(DMAc)
和
N,N
‑
二甲基甲酰胺
(DMF)
相比显示出更低毒性潜力或无毒性潜力，并且具有与现有技术的极性溶剂相同或更好的物理性能
。
生产膜的方法包括将聚合物溶解在溶剂中，将聚合物从这种溶剂中凝结
(
非溶剂诱导的相分离
)
，以及进一步的后处理步骤
。
在另一方法中，将聚合物在升高的温度下溶解并且随后冷却以诱导相分离和膜形成过程
(
温度诱导的相分离
)。
溶剂的选择对该方法至关重要，并且对所得膜的性能产生影响，包括但不限于膜的机械稳定性
、
透水性和孔大小
。
[0004]EP
‑
A 2804940
描述了
N
‑
烷基
‑2‑
吡咯烷酮如
N
‑
叔丁基
‑2‑
吡咯烷酮作为非生殖毒性溶剂用于聚合物生产不同类型的聚合物如聚乙烯吡咯烷酮
。
没有公开在包含聚合物
P
和水溶性聚合物的溶液中使用
N
‑
叔丁基
‑2‑
吡咯烷酮
(TBP)
作为溶剂制备具有更好分离性能和更高稳定性的组合但所得膜的透水性相当且没有毒理学潜力的膜
。
[0005]在
EP
‑
A 20210689.4
中描述了使用
N
‑
叔丁基
‑2‑
吡咯烷酮
(TBP)
作为溶剂来制备砜聚合物溶液，所述砜聚合物溶液用于生产具有标准或甚至更高质量的膜
。
没有公开使用选自聚偏二氟乙烯
(PVDF)、
乙烯
‑
三氟氯乙烯
(ECTFE)、
聚丙烯腈
(PAN)、
聚
(
丙烯腈
‑
共
‑
丙烯酸甲酯
)、
聚酰亚胺树脂
(PI)、
再生纤维素和乙酸纤维素
(CA)
的聚合物
P
，其与
TBP
一起产生溶液，该溶液具有更高的粘度并因此允许形成具有更好分离性能和更高稳定性的组合但透水性相当的膜
。
[0006]本专利技术的一个目的是为聚偏二氟乙烯
(PVDF)、
乙烯
‑
三氟氯乙烯
(ECTFE)、
聚丙烯腈
(PAN)、
聚
(
丙烯腈
‑
共
‑
丙烯酸甲酯
)、
聚酰亚胺树脂
(PI)、
再生纤维素和乙酸纤维素
(CA)
以及膜制备方法提供替代溶剂
。
该替代溶剂应满足上列要求
。
[0007]因此，已经找到了如上定义的溶液和用于制备膜的方法
。
[0008]关于聚合物
P
[0009]该溶液包含选自聚偏二氟乙烯
(PVDF)、
乙烯
‑
三氟氯乙烯
(ECTFE)、
聚丙烯腈
(PAN)、
聚
(
丙烯腈
‑
共
‑
丙烯酸甲酯
)、
聚酰亚胺树脂
(PI)、
再生纤维素和乙酸纤维素
(CA)
的聚合物
P。
砜聚合物如聚砜
、
聚醚砜和聚苯砜不在聚合物
P
的定义内
。
包含上述聚合物
P
和砜聚合物如聚砜
、
聚醚砜和聚苯砜的溶液也不在本专利技术的范围内
。
[0010]PVDF
是具有重复单元
‑
[CH2‑
CF2]n
‑
的聚合物，其中
n
为
4600
‑
11000
，其具有高化学稳定性
。ECTFE
也像
PVDF
一样，是具有重复单元
‑
[CF2‑
CFCl
‑
CH2‑
CH2]n
‑
的部分氟化聚合物，
其中
n
为
3000
‑
10000
，其提供高耐化学性
。
全球
60
％的水过滤膜基于部分氟化聚合物，如聚偏二氟乙烯
(PVDF)。
可用于本专利技术的聚偏二氟乙烯可以不同的形式使用
。
优选的是粉末和丸粒形式的
PVDF
等级
。
在本专利技术中这些
PVDF
等级可作为从
Solvay Speciality Polymers
得到的重均分子量
Mw
在
250
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种溶液，包含至少一种聚合物
P、
至少一种水溶性聚合物和
N
‑
叔丁基
‑2‑
吡咯烷酮
。2.
根据权利要求1的溶液，其中所述至少一种聚合物
P
选自聚偏二氟乙烯
(PVDF)、
乙烯
‑
三氟氯乙烯
(ECTFE)、
聚丙烯腈
(PAN)、
聚
(
丙烯腈
‑
共
‑
丙烯酸甲酯
)、
聚酰亚胺树脂
(PI)、
再生纤维素和乙酸纤维素
(CA)。3.
根据权利要求1或2的溶液，其中所述溶液包含添加剂
。4.
根据权利要求1‑3中任一项的溶液，其中所述添加剂选自
C2‑
C4链烷醇
、C2‑
C4链烷二醇
、C3‑
C4链烷三醇
、
分子量为
100
‑
1000g/mol
的聚环氧乙烷或其混合物
。5.
根据权利要求1‑4中任一项的溶液，其中所述水溶性聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮和分子量为
8000g/mol
或更高的聚环氧烷，例如聚环氧乙烷
、
聚环氧丙烷

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：