一种TS-1型分子筛填充硅橡胶优先透醇复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了属于渗透汽化膜分离技术领域的一种TS-1型分子筛填充硅橡胶优先透醇复合膜及其制备方法。本发明专利技术的方法TS-1型分子筛制备是选择合适的钛源硅源摩尔比，通过水热法制备；聚偏氟乙烯（PVDF）底膜是用浸没相转化方法在聚酯无纺布上浇注溶液得到；分子筛填充是将分子筛与聚二甲基硅氧烷（PDMS）硅橡胶及其交联剂、催化剂在有机溶剂中分散均匀，在PDMS发生交联反应的同时形成混有分子筛的铸膜液，浇注到底膜上固化得到分离层膜。本发明专利技术所得到的分子筛硅橡胶填充复合膜，技术可行，流程简洁，操作方便，可以通过工艺条件的控制，实现对膜机械性能和分离性能的调控，综合性能优于现有的工业用膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于渗透汽化分离
，具体涉及一种TS-1型分子筛填充硅橡胶优先透醇复合膜及其制备方法。
技术介绍
乙 醇汽油作为一种新型清洁燃料，在世界范围内逐渐推广应用。伴随能源和环境危机加剧，乙醇的产量缺口会日益扩大。进一步减少生物发酵生产乙醇的成本，是降低能耗的重要需求。针对发酵液中低浓度乙醇的水溶液体系，传统分离过程的萃取精馏工艺成本巨大。渗透汽化膜分离技术因其条件温和，便于耦合，可以实现乙醇的低成本、无污染、连续化生产而开始受到重视。渗透汽化通常是利用致密高聚物膜对液体混合物中组分溶解扩散速度的不同，实现组分分离。膜材料是膜分离性能的关键。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为代表的硅橡胶膜，具有耐高低温、生物相容性、透气性等诸多优点，是至今使用较多的一类优先透醇有机膜材料。PDMS因其柔性的硅氧主链和甲基侧链，有一定疏水性，尤其对挥发性有机物有较高选择透过性。同其他有机膜一样，PDMS虽然渗透通量较大，但由于分子间作用力小，普遍存在不耐溶胀，机械性能差的缺点，其工业应用需要进一步完善。有机-无机填充复合膜是解决高分子膜渗透性和选择性之间矛盾的有效途径。复合是将有分离功能的致密层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TS?1型分子筛填充硅橡胶优先透醇复合膜，其特征在于：所述复合膜为有机无机杂化双层膜，底层为涂覆20?50μm厚的聚偏氟乙烯多孔膜的聚酯无纺布层，表层为10?100μm厚的分子筛填充硅橡胶层。

【技术特征摘要】
1.一种TS-1型分子筛填充硅橡胶优先透醇复合膜，其特征在于:所述复合膜为有机无机杂化双层膜，底层为涂覆20-50 μ m厚的聚偏氟乙烯多孔膜的聚酯无纺布层，表层为10-100 μ m厚的分子筛填充娃橡胶层。2.根据权利要求1所述复合膜，其特征在于:所述分子筛填充硅橡胶层中分子筛为TS-1型分子筛，硅橡胶为聚二甲基硅氧烷。3.权利要求1所述TS-1型分子筛填充硅橡胶优先透醇复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)底层的制备:将聚偏氟乙烯干燥溶于有机溶剂，配成10-20%质量分数的溶液，搅拌，过滤后将滤液放入真空干燥箱脱泡，室温下静置得到澄清铸膜液；在聚酯无纺布上刮膜，水为凝胶浴，聚偏氟乙烯结晶分相，得到聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯底膜，最后将底膜浸入乙醇，取出后自然晾干； (2)表层的制备:将聚二甲基硅氧烷和有机溶剂以体积比1:5-1:10混合， 搅拌均匀后再加入TS-1分子筛，继续搅拌并超声，再加入交联剂和催化剂二月桂酸二丁基锡，待溶液混合均匀，静置脱泡得到铸膜液并倾倒在聚偏氟乙烯底膜上刮膜；待溶剂挥发24h后，置于烘箱中交联完全，制得分子筛填充硅橡胶层；其中TS-1分子筛的质量为总质量的30-60%，聚二甲基硅氧烷和交联剂的质量比10-16:1，催化剂的质量为总质量的0.1-1%。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述有机溶剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N- 二甲基甲酰胺或N，N- 二甲基乙酰胺。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚二甲基硅氧烷的粘度为 5000 200000mPa.S。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继定，夏阳，韩小龙，房满权，陈金勋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：