【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理用膜材料制备，尤其涉及一种抗菌抗污染微孔膜及其制备方法。
技术介绍
1、膜分离技术具有分离、纯化、浓缩和精制等功能，又具有分离效率高、占地面积小、能耗低、操作简便、节能环保等优点，成为目前分离科学中最重要的手段之一，被广泛应用于水处理、化工、环保、食品、医药等领域。微孔膜作为膜分离技术中必不可少的材料之一，其性能直接影响膜分离效果。可见，开发综合性能和性能稳定性优异的微孔膜显得尤为重要。
2、微孔膜在使用过中，容易被水中污染物，包括天然有机物、糖类、蛋白质等污染，造成污染物对微孔膜表面及其孔道的不可逆吸附，导致微孔膜使用性能的下降；另外，在处理过程中，水体中的细菌等微生物会粘附在微孔膜表面及其孔道，并由于水中或者粘附在膜上的有机物为微生物提供营养，促进微生物在微孔膜表面及其孔道生长，造成生物污染。正是在这种形势下，抗菌抗污染微孔膜应运而生，它的出现引起了业内的广泛关注。
3、传统抗菌抗污染微孔膜普遍存在抗菌抗污染性能有待进一步提高，膜水通量不足，截留分离效果有限等技术缺陷。目前市面上主要的微孔膜包括聚偏氟乙烯(pvdf)微孔膜和聚醚砜(pes)微孔膜，聚偏氟乙烯微孔膜有过滤孔径小、机械强度高和适用范围广等优点，但存在容易堵塞和价格高的缺点，而聚醚砜有稳定性强、耐腐蚀和抗蠕变性等优点，但存在容易断丝的缺点。正是在这种形势下，pvdf/pes共混复合微孔膜应运而生，然而，现有的pvdf/pes共混复合微孔膜仍然存在水通量不足，没有抗菌抗污染等缺陷。
4、如，授权公告号为cn11
5、可见，开发一种抗菌抗污染性能佳，水通量足的抗菌抗污染微孔膜及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进微孔膜领域的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种抗菌抗污染性能佳，水通量足的抗菌抗污染微孔膜及其制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种抗菌抗污染微孔膜，由如下按重量份计的原料制成：聚醚砜50-60份、聚偏氟乙烯35-45份、多孔氧化锌纳米粉体8-10份、致孔剂15-25份、偶联剂1-3份、相容剂2-4份、反应型β-环糊精季铵盐5-8份、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐3-5份、溴化3-烯丙基苯并噻唑0.1-0.3份、n-丙烯酰吗啉1-3份。
3、优选的，所述聚醚砜为索尔维(苏威)提供的牌号为3000mp的聚醚砜。
4、优选的，所述聚偏氟乙烯为阿科玛提供的牌号为kynar2501-20的聚偏氟乙烯。
5、优选的，所述多孔氧化锌纳米粉体的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述多孔氧化锌纳米粉体是按中国专利技术专利cn101318690b中实施例2的方法制成。
6、优选的，所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮k-30、聚乙二醇1000、聚乙烯吡咯烷酮k-17、聚乙烯吡咯烷酮k-60、聚乙烯吡咯烷酮k-90、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600中的任意一种。
7、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。
8、优选的，所述相容剂为相容剂abs-g-mah、相容剂pe-g-mah中的至少一种。
9、优选的，所述反应型β-环糊精季铵盐的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述β-环糊精季铵盐是按中国专利技术专利cn106008755b中实施例5的方法制成。
10、本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述抗菌抗污染微孔膜的制备方法，包括如下步骤：
11、步骤s1、将聚醚砜、聚偏氟乙烯、多孔氧化锌纳米粉体、致孔剂、相容剂和偶联剂加入到有机溶剂中，超声处理10-20min，再搅拌均匀后，得到铸膜液；将铸膜液脱泡后刮膜，放入65～75℃的去离子水凝固浴中，去除溶剂后用去离子水清洗，自然晾干，得到初生膜；
12、步骤s2、将反应型β-环糊精季铵盐、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、溴化3-烯丙基苯并噻唑和n-丙烯酰吗啉混合均匀后，得到混合料，将混合料均匀分散于甲醇中，得到改性分散液；接着将初生膜浸泡在改性分散液中，在氮气气氛下采用60co-γ射线源进行辐照，后依次经过洗涤、干燥，得到抗菌抗污染微孔膜。
13、优选的，步骤s1中所述超声处理的超声功率为200w；所述有机溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基乙酰胺中的任意一种。
14、优选的，步骤s2中所述混合料、甲醇的质量比为1:(5-8)。
15、优选的，步骤s2中所述辐照是在室温下进行的，辐照剂量率为10～420gy/min，辐照剂量为10～55kgy。
16、由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)本专利技术公开的抗菌抗污染微孔膜的制备方法，工艺简单，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，对设备依赖性低，耗能少，适于连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。
18、(2)本专利技术公开的抗菌抗污染微孔膜，由如下按重量份计的原料制成：聚醚砜50-60份、聚偏氟乙烯35-45份、多孔氧化锌纳米粉体8-10份、致孔剂15-25份、偶联剂1-3份、相容剂2-4份、反应型β-环糊精季铵盐5-8份、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐3-5份、溴化3-烯丙基苯并噻唑0.1-0.3份、n-丙烯酰吗啉1-3份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的微孔膜抗菌抗污染性能佳，水通量足。同时以聚醚砜和聚偏氟乙烯作为基材，结合了二者的优点，通过相容剂、偶联剂等助剂的加入能改善各原料之间的相容性；通过表面辐射接枝改性，形成互穿网络结构能进一步改善材料结构和性能的稳定性，进而有效延长其使用寿命。
19、(3)本专利技术公开的抗菌抗污染微孔膜，通过表面辐射接枝改性，反应型β-环糊精季铵盐、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、溴化3-烯丙基苯并噻唑和n-丙烯酰吗啉这些含有不饱和烯键的单体能在微孔膜表面接枝上环糊精季铵盐、两性有机离子盐、苯并噻唑盐和吗啉结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，能赋予微孔膜优异的抗菌抗污染性能，使得制成的膜水通量足。反应型β-环糊精季铵盐选取的是含有多个不饱和烯键的原料，其在辐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，由如下按重量份计的原料制成：聚醚砜50-60份、聚偏氟乙烯35-45份、多孔氧化锌纳米粉体8-10份、致孔剂15-25份、偶联剂1-3份、相容剂2-4份、反应型β-环糊精季铵盐5-8份、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐3-5份、溴化3-烯丙基苯并噻唑0.1-0.3份、N-丙烯酰吗啉1-3份。
2.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述聚醚砜为牌号的聚醚砜。
3.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯为牌号的聚偏氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮K-30、聚乙二醇1000、聚乙烯吡咯烷酮K-17、聚乙烯吡咯烷酮K-60、聚乙烯吡咯烷酮K-90、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。p>
6.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述相容剂为相容剂ABS-g-MAH、相容剂PE-g-MAH中的至少一种。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述抗菌抗污染微孔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述抗菌抗污染微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述超声处理的超声功率为200W；所述有机溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种。
9.根据权利要求7所述抗菌抗污染微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述混合料、甲醇的质量比为1:(5-8)；步骤S2中所述辐照是在室温下进行的，辐照剂量率为10～420Gy/min，辐照剂量为10～55kGy。
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，由如下按重量份计的原料制成：聚醚砜50-60份、聚偏氟乙烯35-45份、多孔氧化锌纳米粉体8-10份、致孔剂15-25份、偶联剂1-3份、相容剂2-4份、反应型β-环糊精季铵盐5-8份、3-[n,n-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐3-5份、溴化3-烯丙基苯并噻唑0.1-0.3份、n-丙烯酰吗啉1-3份。
2.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述聚醚砜为牌号的聚醚砜。
3.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯为牌号的聚偏氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的抗菌抗污染微孔膜，其特征在于，所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮k-30、聚乙二醇1000、聚乙烯吡咯烷酮k-17、聚乙烯吡咯烷酮k-60、聚乙烯吡咯烷酮k-90、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600中的任意一种。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，秦孙星，
申请(专利权)人：上海乐纯生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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