高效改性聚碸超濾膜的方法

2023-07-06 00:52:01 1

高效改性聚碸超濾膜的方法
【專利摘要】本發明提供一種高效改性聚碸超濾膜的方法，包括以下步驟：（1）取備樣品（2）光敏劑溶液處理（3）乙醇溶液處理（4）紫外光輻照。本發明的高效改性聚碸超濾膜的方法，通過對聚碸超濾膜在紫外光輻照不同時間下引起的通量、截留率等膜性能的變化，得到高效改性聚碸超濾膜的最佳條件，有效改善聚碸超濾膜表面的親水性。
【專利說明】高效改性聚碸超濾膜的方法
[0001]

【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種聚碸超濾膜的改性方法，具體的說是一種高效改性聚碸超濾膜的 方法，屬於高分子材料【技術領域】。
[0003]

【背景技術】
[0004] 聚碸是一類性能優異的成膜高聚物，以其良好的化學穩定性、耐水性、耐熱性，以 及良好的成膜性和機械強度，被廣泛的用於超濾膜的製備。聚碸膜秉承了聚碸本身的特點， 不僅具有優良的滲透性，而且具有良好的機械強度、耐酸鹼性能、抗壓密性、化學性質穩定 以及PH適用範圍廣等優點，在水和其他流體的淨化、食品或者發酵工業等領域得到越來越 廣泛的應用。然而，膜表面或膜孔內吸附、沉積造成的膜孔徑變小或堵塞等膜汙染現象，造 成膜分離能力下降，制約了膜在超濾領域的應用。因此，人們開展了大量關於聚碸膜表面改 性的研究，如共混、共聚和氧化反應等，但這些方法均影響了 PS膜的本體性能，或只是暫時 性的改變。
[0005]


【發明內容】

[0006] 針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種高效改性聚 碸超濾膜的方法，通過對聚碸超濾膜在紫外光輻照不同時間下引起的通量、截留率等膜性 能的變化，得到高效改性聚碸超濾膜的最佳條件，有效改善聚碸超濾膜表面的親水性。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是，一種高效改性聚碸超濾膜的 方法，包括以下步驟： (1) 取備樣品：將聚碸膜裁剪為2cm長的試樣，經甲醇（國藥集團化學試劑有限公司）振 蕩清洗後，用真空乾燥箱在40°C下乾燥24小時； (2) 光敏劑溶液處理：將光敏劑二苯甲酮（國藥集團化學試劑有限公司）溶解在丙酮（國 藥集團化學試劑有限公司）中，使得光敏劑二苯甲酮的濃度為4X l(T3m〇l/L，製成光敏劑溶 液；將聚碸膜浸泡在光敏劑溶液中2. 3小時；取出後，自然乾燥至丙酮完全揮發； (3) 乙醇溶液處理：將乙醇配置成450ml/L的水溶液，並在乙醇溶液中加入0. 0005g的 阻聚劑硫酸亞鐵（國藥集團化學試劑有限公司）；將經光敏劑溶液處理過的聚碸膜，放入盛 有乙醇溶液的稱量瓶中，向瓶中充入氮氣10分鐘以除去氧氣，再緊密封口； (4) 紫外光輻照：處理好的稱量瓶放置在波長為253. 7nm的1000W紫外燈下輻照6分 鍾後，用去離子水漂洗浸改性劑，即成。
[0008] 本發明的紫外高效改性聚碸超濾膜的方法，選用紫外線波長為253. 7nm，採用二苯 甲酮（BP)作為光引發劑，聚碸超濾膜經紫外光輻照後，部分分子鏈受紫外光激發而造成部 分鍵斷裂，生成羥基、苯磺酸基和乙烯基。苯磺酸基和羥基都是親水性基團，這些親水性基 團的增加使聚碸膜的通量增加。隨著輻照時間的增長，親水基團增多，通量進一步提高，即 膜表面的親水性增強。但是，分子間的斷裂也造成聚碸超濾膜的孔徑和強度發生變化，導致 聚碸超濾膜的截留率和強度降低。本發明通過分析不同紫外光輻照時間下水通量和截留率 的表徵，得到表面改性的最佳紫外光輻照條件。
[0009] 本發明利用紫外光引發單體在聚合物表面的聚合，通過改變聚合物的分子組成和 空間結構來改變膜的物理和化學性能，該方法具有兩個突出的特點： 1、 紫外光輻照比高能輻射對材料的穿透力差，因此該反應可嚴格的限定在材料的表面 或者亞面進行，不會損壞材料的本體性能； 2、 紫外光輻照的光源以及設備成本低，易於化操作，故近年來發展較快，具有良好的工 業應用前景；具有工藝簡單、適合連續化工業生產的特點。
[0010]

【具體實施方式】
[0011] 實施例1 本實施例的高效改性聚碸超濾膜的方法，包括以下步驟： (1) 取備樣品：將聚碸膜裁剪為2cm長的試樣，經甲醇（國藥集團化學試劑有限公司）振 蕩清洗後，用真空乾燥箱在40°C下乾燥24小時； (2) 光敏劑溶液處理：將光敏劑二苯甲酮（國藥集團化學試劑有限公司）溶解在丙酮（國 藥集團化學試劑有限公司）中，使得光敏劑二苯甲酮的濃度為4Xl(T 3m〇l/L，製成光敏劑溶 液；將聚碸膜浸泡在光敏劑溶液中2小時；取出後，自然乾燥至丙酮完全揮發； (3) 乙醇溶液處理：將乙醇配置成450ml/L的水溶液，並在乙醇溶液中加入0. 0005g的 阻聚劑硫酸亞鐵（國藥集團化學試劑有限公司）；將經光敏劑溶液處理過的聚碸膜，放入盛 有乙醇溶液的稱量瓶中，向瓶中充入氮氣10分鐘以除去氧氣，再緊密封口； (4) 紫外光輻照：處理好的稱量瓶放置在波長為253. 7nm的1000W紫外燈下輻照2分 鍾後，用去離子水漂洗浸改性劑，即成。
[0012] 本實例的高效改性聚碸超濾膜與普通聚碸膜均採用ZK-82B型真空乾燥箱，1000W 紫外光固化裝置，KQL微機控制電子萬能試驗機以及EL104電子天平DSA100角接觸測量儀 進行膜性能測試，測試結果見表1 : 表1膜性能測試結果

【權利要求】
1.高效改性聚碸超濾膜的方法，包括以下步驟： (1) 取備樣品：將聚碸膜裁剪為2cm長的試樣，經甲醇（國藥集團化學試劑有限公司）振 蕩清洗後，用真空乾燥箱在40°C下乾燥24小時； (2) 光敏劑溶液處理：將光敏劑二苯甲酮（國藥集團化學試劑有限公司）溶解在丙酮（國 藥集團化學試劑有限公司）中，使得光敏劑二苯甲酮的濃度為4Xl(T 3m〇l/L，製成光敏劑溶 液；將聚碸膜浸泡在光敏劑溶液中2. 3小時；取出後，自然乾燥至丙酮完全揮發； (3) 乙醇溶液處理：將乙醇配置成450ml/L的水溶液，並在乙醇溶液中加入0. 0005g的 阻聚劑硫酸亞鐵（國藥集團化學試劑有限公司）；將經光敏劑溶液處理過的聚碸膜，放入盛 有乙醇溶液的稱量瓶中，向瓶中充入氮氣10分鐘以除去氧氣，再緊密封口； (4) 紫外光輻照：處理好的稱量瓶放置在波長為253. 7nm的1000W紫外燈下輻照6分 鍾後，用去離子水漂洗浸改性劑，即成。
【文檔編號】B01D71/68GK104289119SQ201410507500
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】王鵬 申請人:青島精益信電子技術有限公司