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专利号: 2018101474268
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超亲水、水下超疏油的聚丙烯腈基油水分离膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤,

1)将丙烯腈基二元共聚物或丙烯腈基三元共聚物与结晶性稀释剂混合,加热至120‑

160℃,反应0.5‑3.0h,然后静止脱泡,得到聚丙烯腈基共聚物铸膜液;

2)将步骤1)得到的聚丙烯腈基共聚物铸膜液热压,固化成型,得到初生纤维膜;

3)在去离子水中萃取步骤2)中制备得到的初生纤维膜中的结晶性稀释剂,即得到聚丙烯腈基微孔膜;微孔膜的孔径分布在0.05‑0.9μm;

4)将步骤3)得到的微孔膜干燥后,浸泡在质量分数为1‑20wt.%碱性水溶液中0.5h‑

4h,或者是质量分数为1‑20wt.%酸性水溶液中0.5h‑4h;

所述碱性水溶液包括,氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠或氨水;且碱性水溶液的氢氧根离子的质量浓度为1~20%;且碱性水溶液的温度为25~80℃;所述酸性水溶液包括,盐酸、硫酸、硝酸或醋酸;且酸性水溶液中的氢离子的质量浓度为1~20%;且酸性水溶液的温度为25~80℃;

5)将经步骤4)处理后的微孔膜用去离子水洗涤至中性,得到富含羧基的聚丙烯腈基油水分离膜;

步骤1)中,将丙烯腈基二元共聚物或丙烯腈基三元共聚物与结晶性稀释剂在100~180℃混合均匀;

且步骤2)中,在100~180℃条件下经挤压或者中空喷丝头后挤出、固化成形;

还包括步骤6),将步骤5)得到的含羧基的聚丙烯腈基油水分离膜,先浸泡在带双胺或多胺基的分子溶液中0.5~24h,然后将改性后带端胺基的微孔膜浸泡在同时带有羧基和羟基的分子溶液中0.5‑24h。

2.根据权利要求1所述的超亲水、水下超疏油的聚丙烯腈基油水分离膜的制备方法,其特征在于:所述带双胺或多胺基的分子包括,分子量在600‑7000的聚乙烯亚胺、乙二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、1,6‑己二胺、1,3‑丙二胺、1,4‑丁二胺中的一种或两种以上;所述同时带有羧基和羟基的分子溶液包括,没食子酸或水杨酸或两者的混合物,上面各带有功能基团的分子溶液的浓度质量分数均为1%‑20%。

3.根据权利要求1~2任一项所述的超亲水、水下超疏油的聚丙烯腈基油水分离膜的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述丙烯腈基二元共聚物或丙烯腈基三元共聚物为聚丙烯腈主体结构链段中引入一种或者两种柔性基团;

含柔性基团的物质包括,马来酸二甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸、二烯丙基胺、丙烯胺、N,N‑二甲基烯丙基胺、丙烯酰胺、N,N′‑乙烯基双丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺;

且丙烯腈基二元共聚物或丙烯腈基三元共聚物中,丙烯腈的摩尔含量控制在60%~

95%。

4.根据权利要求1~2任一项所述的超亲水、水下超疏油的聚丙烯腈基油水分离膜的制备方法,其特征在于:所述结晶性稀释剂为碳酸乙烯酯、己内酰胺、二苯砜、碳酸二苯酯、二甲基亚砜、环丁砜、二甲基砜中的任意一种;或者为碳酸乙烯酯、己内酰胺、二苯砜、碳酸二苯酯、二甲基砜、二甲基亚砜、环丁砜中的任意一种与聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇

600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇单甲醚400、聚乙二醇单甲醚

550、聚乙二醇单甲醚750、聚乙二醇单甲醚1000、聚乙二醇二甲醚、丙三醇、三醋酸甘油酯、柠檬酸三乙酯和聚乙烯醇中的任意一种的混合物。

5.根据权利要求4所述的超亲水、水下超疏油的聚丙烯腈基油水分离膜的制备方法,其特征在于:所述结晶性稀释剂占聚合物和结晶性稀释剂总质量的50‑95%。

6.根据权利要求1~5任一项所述的超亲水、水下超疏油的聚丙烯腈基油水分离膜的制备方法得到的油水分离膜在油水分离中的应用。